專利名稱：一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于冶金、電力、石化、余熱余能利用系統(tǒng)中的管路或封閉回路中，輸送高溫液體介質(zhì)的循環(huán)泵中的懸架體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在冶金、電站、化工、余熱余能等領(lǐng)域中會需要使用水泵用于系統(tǒng)中管路或封閉回路中的熱水循環(huán)。普通循環(huán)泵沒有冷卻裝置，其機(jī)械密封和軸承將無法承受高溫介質(zhì)而損壞，普通循環(huán)泵根本無法滿足輸送高溫液體系統(tǒng)的使用條件，因此熱水循環(huán)泵有了很好的應(yīng)用前 旦
o目前使用較多的是采用水冷式熱水循環(huán)泵，該泵利用冷卻水的循環(huán)來隔離輸送介質(zhì)的溫度，避免機(jī)械密封和軸承受到高溫的影響，使得循環(huán)泵能保持穩(wěn)定運行，但這種結(jié)構(gòu)也存在外部冷卻水量不足及冷卻管路堵塞等潛在問題，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械密封和軸承在高溫下運行，造成端面磨損，產(chǎn)生泄漏問題。除此之外，作為轉(zhuǎn)子支撐的懸架體內(nèi)裝有軸承，同樣存在上述的冷卻問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了保證熱水循環(huán)泵在不采用外界冷卻水的工況下長期穩(wěn)定地運行，避免采用復(fù)雜的水冷式結(jié)構(gòu)，同時能夠節(jié)約用水，避免由于冷卻水不足或者管道堵塞而造成的泵運行事故。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是包括懸架體，軸套、泵主軸、導(dǎo)軸承，環(huán)形散熱片；所述懸架體將溫度較高的泵運行區(qū)域與機(jī)械密封及軸承的工作區(qū)域隔開，懸架體的軸向中心位置設(shè)置通孔，通孔的內(nèi)壁沿軸向加工溝槽，溝槽貫穿整個懸架體，泵主軸穿過懸架體內(nèi)的通孔，與懸架體間隙配合，懸架體的兩端均設(shè)有法蘭盤，法蘭盤周向布置4個連接用的通孔，懸架體上左端的法蘭與泵蓋相連，懸架體上右端的法蘭與軸承箱相連；泵主軸上裝有軸套，軸套和懸架體形成的空腔內(nèi)安裝導(dǎo)軸承，泵主軸上安裝軸套的那段沿著軸向開設(shè)兩條矩形的溝槽，兩條溝槽一直加工到軸肩處，兩條溝槽在主軸上的夾角為180°，同時在軸套的右端加工2個通孔，分別與泵主軸上的兩條溝槽相通。懸架體內(nèi)壁沿軸向均勻布置結(jié)構(gòu)尺寸相同的溝槽，懸架體的外徑為D。，泵主軸直徑為D,溝槽的深度為0. I* (D0-D),其寬度為0. 2* (Dtj-D),在熱水循環(huán)泵運行時候,懸架體靜止，泵主軸高速旋轉(zhuǎn)，其中間的環(huán)形間隙內(nèi)部將形成泰勒庫艾特流動，在懸架體內(nèi)壁設(shè)置一定數(shù)量的溝槽，溝槽內(nèi)部也會行成較強烈的漩渦流動，該流動能夠起到增強傳熱的作用，能將環(huán)形間隙內(nèi)的流體熱量快速地傳遞到周圍環(huán)境中，環(huán)形散熱片安裝在懸架體的外壁面上，環(huán)形散熱片的外徑為2倍的懸架體的外徑D。，厚度為0. I倍的懸架體的外徑D。該環(huán)形散熱片能夠加強懸架體與周圍空氣的對流換熱效果，通過內(nèi)壁面溝槽和外壁面安裝的環(huán)形散熱片使得懸架體I起到阻止熱量傳輸?shù)胶竺鏅C(jī)械密封和軸承上的作用。泵主軸左邊部分安裝了導(dǎo)軸承，為了解決導(dǎo)軸承的潤滑問題，泵主軸左部分沿著軸向開設(shè)兩條矩形的溝槽，兩條溝槽在主軸上的夾角為180°，溝槽的深度為該處泵軸徑的0. I倍，寬度為該處泵軸徑的
0.2倍，同時在軸套的右端加工通孔與泵主軸上的溝槽相通，通孔的直徑為0. 2倍的軸徑，經(jīng)過葉輪的高壓液體通過泵后蓋板的間隙流向?qū)лS承，然后通過軸套和主軸上開設(shè)的溝槽流到壓力較低的泵進(jìn)口，完成了一個閉合的循環(huán)回路。懸架體中間穿過泵的主軸，該軸穿過懸架體部分比普通熱水循環(huán)泵的軸要長，這樣進(jìn)一步增加了懸架體的散熱面積，懸架體左邊部分直接與熱水循環(huán)泵的泵蓋相連，右邊部分連接軸承箱和機(jī)械密封座。熱水循環(huán)泵在工作時，懸架體將溫度較高的泵運行區(qū)域與機(jī)械密封及軸承工作區(qū)域有效的隔開，這樣高溫介質(zhì)沿著軸向通過懸架體傳遞給機(jī)械密封的熱量就不足以對密封 的運行產(chǎn)生影響，而懸架體前端所安裝的導(dǎo)軸承具有自潤滑功能，可通過泵體內(nèi)部的熱介質(zhì)實現(xiàn)自潤滑。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中泵主軸左半部分的剖面圖，用于描述主軸上開設(shè)的溝槽結(jié)構(gòu)。圖3為本發(fā)明中懸架體內(nèi)壁溝槽結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
是通過導(dǎo)軸承將本發(fā)明涉及的內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的懸架體與熱水循環(huán)泵泵主軸相連，懸架體左邊通過螺栓與泵蓋相連，右邊與熱水循環(huán)泵的機(jī)械密封座及軸承箱連接。如圖1，本發(fā)明包括懸架體1，軸套2、泵主軸3、導(dǎo)軸承4，環(huán)形散熱片5。懸架體I將溫度較高的泵運行區(qū)域與機(jī)械密封及軸承的的工作區(qū)域隔開。懸架體I的軸向設(shè)置通孔，通孔的內(nèi)壁沿軸向加工溝槽，溝槽的深度0. I* (D0-D),其寬度為0.2* (Dtj-D),溝槽貫穿整個懸架體，泵主軸3穿過懸架體I內(nèi)的通孔，與懸架體I間隙配合，懸架體I的兩端均設(shè)有法蘭盤，法蘭盤周向布置4個連接用的通孔，懸架體I上左端的法蘭與泵蓋相連，懸架體I上左端的法蘭與軸承箱相連。泵主軸3上裝有軸套2，軸套2和懸架體I形成的空腔內(nèi)安裝導(dǎo)軸承4，泵主軸3上安裝軸套2的那段沿著軸向開設(shè)兩條矩形的溝槽，兩條溝槽一直加工到軸肩處，兩條溝槽在主軸上的夾角為180°，溝槽的深度為該處泵軸徑的0. I倍，寬度為該處泵軸徑的0. 2倍，同時在軸套2的右端加工2個通孔，分別與泵主軸3上的兩條溝槽相通，通孔的直徑為0. 2倍的軸徑。在懸架體I的外壁面上安裝平行于懸架體兩端法蘭的環(huán)形散熱片5，其外徑為2倍的懸架體的外徑D。，厚度為0. I倍的懸架體的外徑D。，環(huán)形散熱片5的個數(shù)為3個。如圖2所示，高溫介質(zhì)通過熱水循環(huán)泵傳輸時，經(jīng)過葉輪的少量高壓液體將通過泵后蓋板的間隙流向?qū)лS承，然后通過主軸上開設(shè)的溝槽，流到壓力較低的泵進(jìn)口，完成了一個閉合的循環(huán)回路，實現(xiàn)了對導(dǎo)軸承的潤滑，圖2中對稱布置的兩條溝槽為潤滑導(dǎo)軸承4用的溝槽，圖中第三個溝槽為固定葉輪的鍵槽。懸架體I內(nèi)壁開設(shè)有結(jié)構(gòu)尺寸相同的溝槽，懸架體I和泵主軸3組成的環(huán)形間隙內(nèi)會行成泰勒-庫艾特流動，當(dāng)泵主軸高速旋轉(zhuǎn)時候，內(nèi)壁面溝槽內(nèi)會形成漩渦流動,這能夠起到加強傳熱過程作用，降低通過高溫介質(zhì)通過懸架體I傳輸?shù)綑C(jī)械密封和軸承的熱量，懸架體I外壁面周圍安裝了環(huán)形散熱片5，高溫介質(zhì)通過懸架體I傳輸?shù)拇蟛糠譄崃靠梢酝ㄟ^環(huán)形散熱片5與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換，泵主軸3穿過懸架體部分比普通熱水循環(huán)泵的軸要長，這樣進(jìn)一步增加了懸架體I的散熱面積，增加了熱流體流過的區(qū)域面積，增強了散熱的功能。懸架體I將有效的阻止高溫介質(zhì)的熱量傳輸?shù)綑C(jī)械密封和軸承的工作區(qū)域，懸架體內(nèi)壁面設(shè)置的溝槽結(jié)構(gòu)能夠快速的將高溫介質(zhì)的熱量向周圍環(huán)境傳輸，從而保證了機(jī)械密封和軸承的長時間穩(wěn)定運行，實現(xiàn)熱水循環(huán)泵長期穩(wěn)定的運行?！?br> 權(quán)利要求
1.一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，其特征在于，包括懸架體(I)，軸套(2)、泵主軸(3)、導(dǎo)軸承(4)，環(huán)形散熱片(5);所述懸架體(I)將溫度較高的泵運行區(qū)域與機(jī)械密封及軸承的工作區(qū)域隔開，懸架體(I)的軸向中心位置設(shè)置通孔，通孔的內(nèi)壁沿軸向加工溝槽，溝槽貫穿整個懸架體，泵主軸(3)穿過懸架體(I)內(nèi)的通孔，與懸架體(I)間隙配合，懸架體(I)的兩端均設(shè) 有法蘭盤，法蘭盤周向布置4個連接用的通孔，懸架體(I)上左端的法蘭與泵蓋相連，懸架體(I)上右端的法蘭與軸承箱相連；泵主軸(3)上裝有軸套(2)，軸套(2)和懸架體(I)形成的空腔內(nèi)安裝導(dǎo)軸承(4)，泵主軸(3)上安裝軸套(2)的那段沿著軸向開設(shè)兩條矩形的溝槽，兩條溝槽一直加工到軸肩處，兩條溝槽在主軸上的夾角為180°，同時在軸套(2)的右端加工2個通孔，分別與泵主軸(3)上的兩條溝槽相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，其特征在于，在所述懸架體(I)的外壁面上安裝平行于懸架體兩端法蘭的環(huán)形散熱片(5)，其外徑為2倍的懸架體I的外徑D。，厚度為0. I倍的懸架體(I)的外徑D。，環(huán)形散熱片(5)的個數(shù)為3個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，其特征在于，所述懸架體(I)上通孔內(nèi)壁的溝槽深度為0. I* (D0-D),寬度為0. 2* (D0-D)jD0為懸架體(I)的外徑，D為泵主軸(2)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，其特征在于，所述泵主軸(3)上的兩條溝槽的深度為該處泵軸徑的0. I倍，寬度為該處泵軸徑的0.2 倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，其特征在于，所述軸套(2)上的2個通孔通孔的直徑為泵主軸(3)軸徑的0. 2倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)壁面帶有溝槽結(jié)構(gòu)的熱水循環(huán)泵懸架體，由懸架體、軸套，泵主軸、導(dǎo)軸承、環(huán)形散熱片組成，其中懸架體內(nèi)壁面加工結(jié)構(gòu)尺寸相同的矩形溝槽，加強懸架體和泵主軸形成的環(huán)形間隙內(nèi)流體的傳熱，有效的將高溫介質(zhì)的熱量傳遞給周圍環(huán)境，懸架體外壁面周圍安裝環(huán)形散熱片，將高溫介質(zhì)傳輸給懸架體的熱量傳輸?shù)街車諝庵?，阻止泵體內(nèi)高溫流體的熱量通過懸架體傳到后面的機(jī)械密封和軸承。熱水循環(huán)泵在工作時，懸架體將溫度較高的葉輪運行區(qū)域與機(jī)械密封及軸承工作區(qū)域分隔開，這樣高溫介質(zhì)傳遞給機(jī)械密封的熱量就不足以對密封壽命產(chǎn)生影響，而懸架體前端所安裝的導(dǎo)軸承具有自潤滑功能，輸送介質(zhì)通過泵主軸上開設(shè)的溝槽對導(dǎo)軸承進(jìn)行潤滑。本發(fā)明可以用于對現(xiàn)有的熱水循環(huán)泵進(jìn)行改造，從而實現(xiàn)熱水循環(huán)泵的空冷。
文檔編號F04D29/58GK102865251SQ201210331189
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者劉棟 申請人:江蘇大學(xué)