[发明专利]三挡板滑动轴承离心泵

说明书

本发明涉及一种泵，特别适宜于高转速、大容量泵。

目前，国内外使用的单级单进口离心泵存在以下问题：①泵轮和转轴都采用悬臂式滚动轴承支承结构，这种结构存在着转轴长、加工精度要求高、泵体尺寸大、噪声高等缺点；②为解决轴向力的平衡，需在泵轮上开设平衡孔，致使泵容积效率降低；③轴与泵壳间的密封采用带滑环的压盖填料密封或机械密封，从而存在摩擦力矩大、易磨损、使用寿命较短以及加工精度和安装精度要求较高、成本增加等缺点。

本发明的目的是克服离心泵存在的上述问题，提供一种具有体积小、重量轻、结构紧凑、效率高、噪声低、性能好的滑动轴承式离心泵。

本发明的目的是这样实现的：将单级离心泵的滚动轴承支承结构改成为三挡板的滑动轴承支承结构，滑动轴承体与泵盖用螺钉连接，在轴承体上设置圆周角相距为120°的三个挡板槽，其中一个在轴承体的顶部，挡板槽内安装有可径向移动的挡板，挡板后有压缩弹簧；轴承体的靠叶轮端固定着挡板槽密封圈，另一端固定着节流盘，节流盘与固定在轴上的平衡盘之间形成自调节环隙，平衡盘与端盖之间形成的空腔通过调压管路与泵体的进口连通。由于在叶轮与泵盖之间，取消了密封环，工作介质可无阻挡地流进轴承。

本发明与现有的单级离心泵相比所具有的有益效果是：体积小、重量轻、结构紧凑、效率高、噪声低、工作性能宽。

图1三挡板滑动轴承离心泵的结构图

图2三挡板滑动轴承离心泵的A-A剖面图

结合附图对本发明的结构和作用作进一步说明：

三挡板滑动轴承离心泵(图1)，它由泵体1、泵盖5、叶轮4、轴承(6、8、9、10、11、17)、轴15、机械密封14、轴套16、调压管路(7、13)、平衡盘17组成。

三挡板滑动轴承离心泵，系将单级离心泵的滚动轴承支承结构改成为三挡板的滑动轴承支承结构。该滑动轴承由轴承体6、挡板槽密封圈8、弹簧9、挡板10、节流盘11和平衡盘17组成。轴承体6与泵盖5用螺钉连接，轴承体上有沿周向相距为120°的三个挡板槽19，其中一个在轴承体的顶部。挡板槽19内安装有可径向移动的挡板10，挡板10后有压缩弹簧9，保证挡板与轴15密贴。挡板10与挡板槽19之间形成空腔19a。轴承体6的靠叶轮端固定着挡板槽密封圈8，另一端固定着节流盘11。节流盘与轴15上固定的平衡盘17之间形成自调节环隙18以调节平衡盘两侧压差，平衡轴向推力。平衡盘17与端盖12之间，形成的空腔通过调压管路(由节流阀7、接头和管13组成)与泵体1的进口连通，通过节流阀7来调节平衡盘外压力。端盖12上过盈配合着机械密封14，机械密封14与轴套16密贴以防止泄漏。

轴15的右端用键和联轴节与电机的输出轴相联，左端与叶轮4用键和叶轮螺母2来联接和紧固。密封环3可设计成兼具密封与轴承双重作用的结构，从而把原有的滚动轴承的悬臂式支承改为两侧支承式结构，可减少振动，缩短轴长。

当泵未工作时，在对称布置的两块挡板的支承下，转轴相对轴瓦仅有向下的小量偏心，由于叶轮4与泵盖5之间取消了密封环，工作介质可无阻挡地流进轴承。因此，在启动时，仅存在挡板与轴之间的湿摩擦，而不出现轴与轴瓦之间的干摩擦。

当泵工作时，由泵进口吸入的液体经过叶轮4后，在叶轮出口处获得高压，部分液体经叶轮后侧通道流入轴承，使轴承得到润滑，再流至节流盘11与平衡盘17之间的空腔，经自调节环隙18节流后，进入端盖12与平衡盘17间的腔室里，再经节流阀7流回泵轮进口。若轴与轴瓦处于同心状态时，由三个挡板所分割的润滑膜，将形成三个相同的扇形压力分布图，其合力为零，即不出现支承力，压力沿圆周的梯度为一常数，而常规滑动轴承则为零。当轴心产生小偏心时，轴与轴瓦间的径向间隙以及压力沿圆周的分布均发生变化，并由此产生升力来平衡负荷。由于此时轴承的环境压力大致等于泵压，压力沿周向360°的分布均大于大气压，即轴承的承载区为360°，而在一般条件下，常规的滑动轴承的环境压力为大气压，其承载区仅为180°左右。由于轴心处于零位时，前者的压力梯度为一常量，而后者为零。故本发明采用的滑动轴承具有各向刚度大，轴心轨迹区域小的特点。