[發明專利]立式無密封自吸泵

無效

• 申請號: 201110160077.1
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102192158A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 吳大轉;孫幼波;盧春良;閔衛彬;許斌杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學;靖江市亞星泵業制造有限公司
• 主分類號: F04D9/02
• 分類號: F04D9/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種自吸泵，尤其是用于輸送一些含有雜質的特殊介質，并且結構上采用鑄造蝸殼，并采用副葉輪密封的立式自吸泵。

背景技術

自吸泵是在啟動階段靠自身的作用把水吸上來并投入正常運轉的一種泵。通過自吸泵的特殊結構，可以實現除了在第一次啟動時需要灌水外，以后啟動都不需預先灌水。從廣義上講，自吸泵的種類很多，按其作用原理可分為自吸離心泵、自吸混流泵、自吸漩渦泵等。從狹義上說，當人們提到自吸泵時，一般都指自吸離心泵。自吸離心泵按作用原理分為氣液混合式(包括內混式和外混式)、水環輪式、射流式(包括液體射流及氣體射流)、其它型式(附帶各種容積泵，如手壓泵、隔膜泵、柱塞泵等)。

氣液混合式自吸泵的工作過程是：平時設法使泵內存一定量的水，泵啟動后由于葉輪的旋轉作用，吸入管路的空氣和水經過充分的混合后，被排到氣液分離室，則上部的氣體逸出，下部的水返回葉輪，重新和吸入管路的剩余氣體混合，直到把泵及進水管路內的其他空氣全部排盡，完成自吸，則開始正常抽水。根據水和不同部位的空氣混合區別，氣液混合式自吸泵分為內混式和外混式。其中氣液分離室中的液體回流到葉輪進口處，空氣和水在葉輪進口處混合的形式稱為內混式自吸泵。氣液分離室中的液體回流到泵葉輪出口處，空氣和水在葉輪外緣處混合的形式稱為外混式自吸泵。

傳統的自吸離心泵多為臥式結構，這種結構的離心泵已經大量用于排灌、石油、化工、食品、環保處理等工程。然而，臥式自吸泵結構相對復雜，特別對于介質含固體顆粒等介質工況較為惡劣的情況，普通臥式自吸泵難以適應，并且效率低下。因此，近幾年來，國內已經針對上述特殊的應用需求開發出一種立式自吸泵，其結構相對簡單，主要由葉輪、泵體、氣液分離室、軸、副葉輪、止回閥、入口管放氣閥等部件構成。泵用聯軸器與電機相聯，軸向力由立式電機的徑向推力軸承來承受。特別是采用副葉輪密封結構使其密封更加適用于含固體顆粒條件下的液體輸送，而且可靠性高。目前，這類立式自吸泵產品大多被稱為“立式無密封自控自吸泵”或“立式自控自吸泵”等，其研究開發和推廣應用越來越受到同行業的重視，并且已經廣泛應用于鋼鐵、冶金、石化、環保等行業，可取代各種長軸液下泵、潛水泵和潛污泵等。

而現有產品和已公布的立式自吸泵專利都采用了氣液分離室和泵擴散體(蝸殼)獨立的設計，由泵擴散體(蝸殼)到自吸泵出口的流動損失很大，并且泵擴散體(蝸殼)大多采用焊接結構，整個結構的通配互換性較差。同時，雖然副葉輪密封作為非接觸式密封，能夠適應含固體介質的輸送問題，還解決了密封泄漏和可靠性問題；但是副葉輪密封的功耗相對填料密封或機械密封明顯偏大。上述原因導致普通立式自吸泵普遍存在效率過低、零部件通配互換性差等問題。雖然現有專利或產品也對過流部件、密封結構等進行了一些局部改進，但從其基本結構上看，與原有結構相比沒有太大改變。而國內有一種改進結構為了提高泵的效率，采用輔助真空系統實現啟動階段的自吸，并且泵軸采用填料密封，這種結構雖然提高了效率，但其自身結構不具備自吸能力，而且旋轉軸密封位置泄漏嚴重，應用效果并不理想。

從現有立式自吸泵產品的結構和應用情況來看，現有結構雖然基本能夠滿足性能要求，但依然缺少從安裝結構、通配互換性、過流部件流體動力學特性、自吸特性等方面綜合考慮進行整體結構，效率比普通離心泵低很多。要在保證自吸性能的前提下，大幅度提高泵的效率，必須從整體上采用全新的立式自吸泵結構形式，并且還需基于合理的流動結構減小內部損失。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具備無密封、自吸性能優異、結構和安裝維護簡單的立式無密封自吸泵，使其具有高效率、高可靠性、自吸時間短和通配互換性好的特點，特別是減少了自吸泵的功耗，提高了自吸泵整機的效率。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種立式無密封自吸泵，包括基座部件、擴壓部件、驅動部件和密封部件；

基座部件包括底座，在底座內設有空腔作為氣液分離室，在氣液分離室內設有入口導流座，在底座上固定設置入口彎管以及出口直管；入口彎管與入口導流座的下端密封地相連通；在入口彎管上設有排氣閥；出口直管的出口與出口彎管密封相連通；

擴壓部件包括位于氣液分離室內的蝸殼以及后密封口環，蝸殼的入口與入口導流座的上端相連通；蝸殼的出口與出口直管的入口中心對齊；

驅動部件包括安裝在電機支撐座上的電機，位于底座上方的電機支撐座與底座固定相連；電機支撐座密封氣液分離室的頂部；電機的轉軸通過聯軸器與泵軸的上端相連，位于蝸殼內的葉輪通過葉輪固定螺母與泵軸的下端固定相連；