專利名稱：一種采用氣體隔離的高壓屏蔽泵的制作方法
一種采用氣體隔離的高壓屏蔽泵，它屬于液體輸送機(jī)械，適用于高壓力，中、小排量的石油，化工、食品加工、造紙及采礦等。
現(xiàn)在的高壓泵，可以使用齒輪泵，往復(fù)泵等。但這些泵的排量很小，為得到一定排量的高壓泵，多采用高速離心泵。使用高速離心泵可以得到較高的輸出壓力和很寬的排量范圍，并且只要調(diào)節(jié)離心泵的轉(zhuǎn)速就可以方便地調(diào)整工況，是一種理想的變工況泵。但在使用離心泵時(shí)，由于離心泵旋轉(zhuǎn)軸輸入端要承受較大的液體壓力，密封問(wèn)題較難解決?，F(xiàn)在的解決方案是使用密封屏蔽電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)離心泵工作。密封屏蔽電動(dòng)機(jī)采用在轉(zhuǎn)子和定子間加一層屏蔽罩，使轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定部分分隔開(kāi)，離心泵泵體與電動(dòng)機(jī)殼體連接密封，從而解決離心泵輸入軸端軸承密封問(wèn)題。使用屏蔽電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子浸在被輸送液體中轉(zhuǎn)動(dòng)。在低速時(shí)，液體粘滯阻力不大，這種方法還可以實(shí)行，隨著相對(duì)速度的增加，粘滯阻力與速度的平方甚至立方成正比，這時(shí)粘滯阻力將消耗輸入的大部分能量，這不僅是效率問(wèn)題，而且也很難提高泵的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種高速離心泵和與之相適應(yīng)的屏蔽電動(dòng)機(jī)組成的高壓屏蔽泵，它使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在氣體環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，阻力小，效率高。
本發(fā)明如附

圖1所示。它有泵體1、離心葉片輪2、驅(qū)動(dòng)軸3、驅(qū)動(dòng)軸軸承4、電動(dòng)機(jī)承壓殼5、定子6、屏蔽罩7、轉(zhuǎn)子8、轉(zhuǎn)子軸承9，其特征在于有壓縮氣體容器10、控制閥門(mén)11，在轉(zhuǎn)子8的下端有擋液盤(pán)12，在擋液盤(pán)12下部與泵體1之間有存液腔13，在存液腔13處裝有液位傳感器14，轉(zhuǎn)子8為稀土材料永磁轉(zhuǎn)子。
在本發(fā)明中，離心泵結(jié)構(gòu)與普通離心泵一樣，電動(dòng)機(jī)承壓殼5與泵體1連接密封，把泵輸入軸與電動(dòng)機(jī)輸出軸以及連接部位包容在密封部位中，從泵中通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸軸承4滲漏出的液體只能進(jìn)入到存液腔13中。屏蔽罩7與普通屏蔽電動(dòng)機(jī)一樣，用非磁性材料(如鋁、銅、不銹銅或是塑料等)包在定子6內(nèi)腔以及承壓殼5內(nèi)，以保證氣密性，使定子線圈與可能出現(xiàn)的輸送液體隔開(kāi)。在屏蔽罩7上部，有一小孔與壓縮氣體容器10通過(guò)控制閥門(mén)11相連。在存液腔13中，裝有液位傳感器14。在轉(zhuǎn)子8下部裝有一個(gè)擋液盤(pán)12，它與定子6下端的屏蔽罩7或是專門(mén)的凸環(huán)之間在軸向有一定的間隙，在徑向有一定的重疊距離。
本發(fā)明在工作時(shí)，隨著離心泵葉輸出壓力的增高，被輸送液體從泵與電機(jī)連接處的軸承縫隙滲入電機(jī)，首先進(jìn)入存液腔13。液位傳感器14測(cè)量滲入的液量值，當(dāng)滲入的液量值達(dá)到一定量時(shí)，傳感器14動(dòng)作，控制閥門(mén)11導(dǎo)通，高壓氣體通過(guò)屏蔽罩7上部小孔進(jìn)入屏蔽罩7內(nèi)，給內(nèi)部加壓。所加壓力略大于下面液體滲入壓力，把滲入液體壓回到泵體中。當(dāng)在存液腔13中滲入的液體液位下降到一定值時(shí)，液位傳感器14再次動(dòng)作，關(guān)閉控制閥門(mén)11，以防止增壓氣體進(jìn)入泵輸出通道中，節(jié)約控制氣體量。本發(fā)明中擋液盤(pán)12的作用是防止由于電機(jī)輸出軸等高速轉(zhuǎn)動(dòng)引起的飛濺而把液體甩入轉(zhuǎn)子與屏蔽罩之間。在正常工作后，氣體壓力基本與滲入液體壓力保持平衡，只有在外界輸出壓力發(fā)生大的波動(dòng)或由于氣體泄漏而引起的壓力下降才會(huì)引起控制閥門(mén)11的導(dǎo)通，因而用氣量不大。
本發(fā)明在原有屏蔽電機(jī)與離心泵體的基礎(chǔ)上加入高壓氣體平衡部分。在工作時(shí)，使用高壓氣體與滲入液體壓力平衡，保持轉(zhuǎn)子與定子間無(wú)液體存在，解決了普通屏蔽電機(jī)轉(zhuǎn)子在輸送液體中工作而帶來(lái)的阻力增大問(wèn)題。本發(fā)明工作時(shí)阻力小，運(yùn)行效率高。
本發(fā)明使用稀土材料做電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子，與定子構(gòu)成一臺(tái)交流同步電動(dòng)機(jī)。使用變頻電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以通過(guò)調(diào)整變頻電源的頻率來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，例如專利號(hào)為CN89215333的專利。也可以構(gòu)成使用霍爾元件為無(wú)機(jī)械接觸同步換向控制器的檢測(cè)元件的隨機(jī)同軸換向電動(dòng)機(jī)，例如專利號(hào)為CN89215098的專利。與普通直流電機(jī)一樣，可以通過(guò)輸入電壓控制電機(jī)工作工況。也可以用數(shù)控方法對(duì)其控制，使用稀土材料的永磁轉(zhuǎn)子?？梢员雀袘?yīng)電動(dòng)機(jī)有更大的起動(dòng)力矩，制造簡(jiǎn)單，并可以得到更高的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的液位傳感器14可以是一個(gè)壓差傳感器，測(cè)量在存液腔13上部與下部的壓力差。通過(guò)壓力差的大小，可以反映液位的高低，使用壓差傳感器時(shí)，也可以是測(cè)量存液腔13上部壓力與離心泵輸出口壓力之差。通過(guò)設(shè)置一個(gè)用以控制控制閥門(mén)11止通界限的壓差，對(duì)控制閥門(mén)11進(jìn)行控制。液位傳感器14也可以是浮子傳感器，通過(guò)浮子的高低來(lái)感知液位，用于對(duì)控制閥門(mén)11進(jìn)行控制。液位傳感器14還可以是使用兩個(gè)浸液開(kāi)關(guān)，分別裝在存液腔被控液面的上下位置處。當(dāng)上浸液開(kāi)關(guān)浸液后，接通控制閥門(mén)11，使之導(dǎo)通，當(dāng)下浸液開(kāi)關(guān)無(wú)液時(shí)，關(guān)閉控制閥門(mén)11。
壓縮氣體容器10可以是壓縮氣瓶，可以是可換的，也可以有灌氣的，通過(guò)其它氣源對(duì)其充氣。所用氣體可以是普通空氣。為防火防爆，也可以使用氮?dú)饣蚨趸嫉?。控制閥門(mén)11的流量不用大，使用普通的止通閥即可。
權(quán)利要求
1.一種采用氣體隔離的高壓屏蔽泵，它有泵體1、離心葉片輪2、驅(qū)動(dòng)軸3、驅(qū)動(dòng)軸軸承4、電動(dòng)機(jī)承壓殼5、定子6、屏蔽罩7、轉(zhuǎn)子8、轉(zhuǎn)子軸承9，其特征在于有壓縮氣體容器10、控制閥門(mén)11，在轉(zhuǎn)子8的下端有擋液盤(pán)12，在擋液盤(pán)12下部與泵體1之間有存液腔13，在存液腔13處裝有液位傳感器14，轉(zhuǎn)子8為稀土材料永磁轉(zhuǎn)子。
全文摘要
一種采用氣體隔離的高壓屏蔽泵，它適用于高壓力，中、小排量的液體輸送機(jī)械。該裝置有離心泵、屏蔽電機(jī)，其特征在于；屏蔽電機(jī)轉(zhuǎn)子為稀土永磁轉(zhuǎn)子，有壓縮氣體容器、控制閥門(mén)、存液腔和液位傳感器。在工作時(shí)，通過(guò)液位傳感器測(cè)量存液腔中滲入液位的高低，控制控制閥門(mén)的通斷。使用氣體平衡由離心泵輸入軸承處滲入的液體壓力，使屏蔽電機(jī)轉(zhuǎn)子工作在氣體環(huán)境中。摩擦力小，效率高，適應(yīng)于高轉(zhuǎn)速，從而可行到較高的輸出壓力。
文檔編號(hào)F16J15/40GK1068876SQ9110499
公開(kāi)日1993年2月10日 申請(qǐng)日期1991年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月25日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開(kāi)通用試驗(yàn)廠