專利名稱:油劑潤滑球軸承屏蔽泵的制作方法
本發(fā)明涉及用于輸送特殊流體的非變?nèi)菔奖谩?br>屏蔽泵亦稱密閉泵，實際是離心泵的特殊形式，只是把電機和泵連為一體，把電機轉(zhuǎn)子和定子用無磁耐腐蝕金屬薄套筒密封焊接而成，整個轉(zhuǎn)子體完全浸沒于介質(zhì)之中，構(gòu)成同外界沒有轉(zhuǎn)動密封的全封閉結(jié)構(gòu)。
世界上屏蔽泵種類很多，最有代表性的是日本日機裝株式會社生產(chǎn)的屏蔽泵。通過分析其結(jié)構(gòu)特點可知，它存在如下缺點1.屏蔽泵中軸承和軸套是關(guān)鍵部件，因為軸承的磨損會破壞軸承的間隙，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和定子相碰而縮短泵的壽命。由于屏蔽泵的軸承必須浸沒在介質(zhì)之中，因而不能使用潤滑油潤滑，只能靠內(nèi)部循環(huán)的介質(zhì)來潤滑和冷卻，而且必須采用特殊的軸承材料，這種材料既要耐磨又要耐蝕，同時由于電機轉(zhuǎn)子腔處于有壓狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的軸向推力，因而軸承還要能承受一定的軸向力。目前，包括日本生產(chǎn)的屏蔽泵在內(nèi)的多數(shù)泵采用石墨和鈷鉻鎢合金軸套作為摩擦副。但石墨軸承承壓力小，且受介質(zhì)的性能和溫度等影響很大，特別是軸承的潤滑不是靠油脂，而是靠介質(zhì)本身。所以屏蔽泵軸承壽命問題是極待解決的課題(見《原子能工業(yè)》399頁，原子能出版社，1978年，《配管技術(shù)》1969，Vol.11，No 7)。2.公知的屏蔽泵由于采用全封閉式，電機的液下軸承全部浸在介質(zhì)中，因而對被泵送介質(zhì)的清潔度要求過于苛刻，不能泵送含有微小懸浮顆粒的介質(zhì)，從而限制了屏蔽泵的使用范圍。3.公知的屏蔽泵必須安裝過濾器、排氣閥和軸承磨損監(jiān)視器等附屬設(shè)備，使操作復(fù)雜化。
針對公知屏蔽泵暴露出的缺點，本發(fā)明的目的在于研制出一種極大地延長整機使用壽命，并能有效地泵送含有微小懸浮顆粒，操作方便、易于推廣的新型屏蔽泵。
本發(fā)明的構(gòu)思是根據(jù)離心泵的電機軸承與泵體是分離的，軸承不接觸被泵送的液體，便可得到充分潤滑而獲得長壽命。因此只要解決了軸承與被泵送液體分離這個關(guān)鍵問題，又不失屏蔽泵涓滴不漏的特點，就可以兼收并蓄屏蔽泵和離心泵之優(yōu)點于一體，來達到上述目的。一種由帶螺旋密封的空腔轉(zhuǎn)子和豎軸構(gòu)成的空腔式軸承室，和降低了氣封點壓力的氣封相結(jié)合，是解決以上關(guān)鍵問題的最佳結(jié)構(gòu)方案。以此方案研制的屏蔽泵，與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下特征1、能用滾動軸承做為屏蔽泵電機轉(zhuǎn)子的支撐部件;2、實現(xiàn)了處于液相工作的滾動軸承能與介質(zhì)相隔離;3、滾動軸承能用油劑潤滑。現(xiàn)通過下述附圖的描述可以得到進一步說明。
圖1油劑潤滑球軸承屏蔽泵原理圖。
圖2帶氣室的三管同心豎軸示意圖。
圖中，[1]泵體;[2]定子;[3]球軸承;[4]帶螺旋密封的空腔轉(zhuǎn)子;[5]回流管;[6]三管同心豎軸;[7]杯形件;[8]螺旋密封;[9]氣室;[10]節(jié)流孔;[11]三管同心豎軸內(nèi)管(稱內(nèi)管);[12]三管同心豎軸中管(稱中管);[13]三管同心豎軸外管(稱外管);[14]密封環(huán)。
由圖可見，本發(fā)明保留了泵體[1]與電機連成一體的優(yōu)點，在定子[2]上端通過法蘭固定一個倒置的杯形件[7]，焊在杯形件[7]上的三管同心豎軸[6]上安裝一個上端開口，下端封閉的空腔轉(zhuǎn)子[4]，三管同心豎軸[6]與空腔轉(zhuǎn)子[4]之間形成了軸承室，至少有兩副耐酸球軸承[3]就安裝在軸承室內(nèi)。該軸承室也是確保軸承良好潤滑和存儲油脂的腔體。為了防止油脂從上開口漏泄，在空腔轉(zhuǎn)子[4]的上腔口與三管同心豎軸之間的相對運動部位設(shè)置螺旋密封[8]，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，螺旋能對密封間隙內(nèi)的粘性流體產(chǎn)生泵送壓頭，而阻止油脂外泄。
杯形件[7]與空腔轉(zhuǎn)子[4]之間形成了氣室[9]，靠氣墊密封來阻止少量流經(jīng)轉(zhuǎn)子腔的進入腔式軸承室，并誘導(dǎo)該液體經(jīng)回流管[5]返回泵的吸入口。為了防止少量飛濺液體進入軸承室，在空腔轉(zhuǎn)子[4]上部外側(cè)的園柱面上與杯形件[7]之間也同樣設(shè)置螺旋密封[8]。
本發(fā)明剖析了被泵送液體循環(huán)的特征，認為從葉輪獲得能量的液體是有正壓的液體，它從泵密封環(huán)[14]出發(fā)，經(jīng)至少一個以上適當大小的節(jié)流孔[10]，進入電機轉(zhuǎn)子腔，由回流管[5]與泵吸入口的負壓區(qū)相通，使得在氣封點的壓力大約為零表壓。所說的回流管[5]，在公知屏蔽泵中是不存在的，它是一個一端在法蘭之上固定并通過倒扣的杯形件[7]與定子[2]和空腔轉(zhuǎn)子[4]之間的轉(zhuǎn)子腔相通，但不能與氣室[9]直接相通，而另一端與泵吸入口負壓區(qū)相通，以保證流入轉(zhuǎn)子腔的液體順利流回。
所說的三管同心豎軸[6]，是由內(nèi)管[11]、中管[12]和外管[13]同心套裝，在端部焊接組成的。外管[13]作為支撐帶螺旋密封的空腔轉(zhuǎn)子[4]和固定倒置的杯形件[7]。中管[12]通冷卻水以強制冷卻軸承。內(nèi)管[11]一端與外界相通，另一端貫通轉(zhuǎn)子內(nèi)腔軸承室，其作用是當采用油脂潤滑時在某些特殊情況下，可防止氣封失效，這時可裝角閥;當采用稀油潤滑時，作為檢查油位，不拆泵更換和補充新潤滑油。
利用本發(fā)明可制造新產(chǎn)品，凡是制造屏蔽泵電機有一定基礎(chǔ)的工廠和水泵制造廠，均能順利實現(xiàn)對本發(fā)明的實施。各部位的結(jié)構(gòu)已在圖1、圖2中詳細地做了說明，它不必再增加特殊設(shè)備。
油劑潤滑球軸承屏蔽泵與非油潤滑滑動軸承屏蔽泵相比具有以下優(yōu)點1.將屏蔽泵絕對不漏和離心泵軸承壽命長的優(yōu)點融為一體。用滾動軸承代替滑動軸承，以油脂潤滑代替非油脂潤滑，提高了泵使用壽命。
2.允許泵送含有微小懸浮顆粒的介質(zhì)。
3.電機腔內(nèi)的壓力可低到幾乎近于大氣壓，從而減小泵的軸向推力。
4.球軸承具有間隙小、對中性好以及軸承磨損小的優(yōu)點，保證了轉(zhuǎn)子與定子不致于因磨損而偏離旋轉(zhuǎn)軸線。
5.取消了公知屏蔽泵須安裝過濾器、排氣閥或軸承磨損監(jiān)視器等設(shè)備，使操作更為方便。
本發(fā)明研制的屏蔽泵，可泵送放射性、腐蝕性、毒性、易燃易爆及有污染環(huán)境的液體，廣泛用于核工業(yè)、航天、化工、石油、制革和環(huán)保等部門。
權(quán)利要求
1.一種油劑潤滑球軸承屏蔽泵，是由泵體[1]、定子[2]、轉(zhuǎn)子[4]、軸[6]和密封環(huán)[14]等構(gòu)成，其特征在于定子[2]上端設(shè)有杯形件[7]，通過三管同心豎軸[6]倒置在空腔轉(zhuǎn)子[4]的頂部，所說的空腔轉(zhuǎn)子[4]是一個上端開口，下端封閉的內(nèi)腔體，至少有兩副耐酸球軸承[3]安裝其內(nèi)，泵密封環(huán)[14]與電機轉(zhuǎn)子腔之間設(shè)有至少一個以上的節(jié)流孔[10]，在杯形件[7]與泵吸入口之間裝有回流管[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的屏蔽泵，其特征在于所說的三管同心豎軸[6]是由三根管子同心套裝焊接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的屏蔽泵，其特征在于三管同心豎軸內(nèi)管[11]一端與外界相通，另一端貫通轉(zhuǎn)子內(nèi)腔軸承室，中管[12]通冷卻水。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的屏蔽泵，其特征在于空腔轉(zhuǎn)子[4]上端與三管同心豎軸[6]之間用螺旋密封[8]。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的屏蔽泵，其特征在于空腔轉(zhuǎn)子[4]外側(cè)與杯形件[7]之間用螺旋密封[8]。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的屏蔽泵，其特征在于所說的回流管[5]一端通過杯形件[7]與轉(zhuǎn)子腔相通，另一端與泵吸入口相通。
專利摘要
本發(fā)明涉及用于輸送特殊流體的非變?nèi)菔奖?，針對公知屏蔽泵軸承壽命短及不適于輸送含微粒液體的缺點，采用了帶螺旋密封的空腔轉(zhuǎn)子和帶氣室的三管同心豎軸，所組成的氣封腔式軸承室，實現(xiàn)了以滾動摩擦代替滑動摩擦，以油劑潤滑代替非油潤滑，達到提高泵的整機壽命和滿足輸送含有微粒液體的要求。
文檔編號F04D15/00GK87102185SQ87102185
公開日1988年11月9日 申請日期1987年3月23日
發(fā)明者鐘醒夏, 趙玉珍 申請人:核工業(yè)部第二研究設(shè)計院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan