一種高效率lng潛液泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效率LNG潛液泵，一級導(dǎo)流盤能很好地收集液體，有效地將動能轉(zhuǎn)換成壓能，液體轉(zhuǎn)變方向時能量損失小，減少了液體水力損失，降低了液流對流道的沖擊，減少了能量的損耗，從而潛液泵獲得更高的效率，葉輪使液體很平滑地從出液流道交匯于出液口，減小了液體流動的阻力，減小了液體能量的損失，提高了液體在泵內(nèi)部流動的平滑性，液體從進入誘導(dǎo)輪時不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，因而不易發(fā)生汽蝕，誘導(dǎo)輪產(chǎn)生的揚程則對葉輪增壓，增加了LNG潛液泵整體的揚程，提高了LNG潛液泵的整體性能，該LNG潛液泵結(jié)構(gòu)簡單，工作流量大，工作效率高，有效地增加了LNG的流量，適用于多種工作環(huán)境，且控制不平衡量達到2g以內(nèi)。
【專利說明】一種高效率LNG潛液泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于LNG【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高效率LNG潛液泵。

【背景技術(shù)】
[0002]LNG是液化天然氣(Iiquefiednaturalgas)的縮寫。主要成分是甲燒。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600。因此液化天然氣是天然氣儲存和運輸?shù)挠行Х绞剑衲陙淼玫搅搜杆俚陌l(fā)展。
[0003]LNG潛液泵是一種將泵與電機整體安裝在密封金屬容器內(nèi)，能夠做到零泄漏，避免產(chǎn)生爆炸性環(huán)境，消除引燃條件的輸送液化天然氣及相關(guān)低溫液體的核心動力輸出設(shè)備目前自主研制需要解決的關(guān)鍵問題包括:LNG潛液泵電氣設(shè)備研究，主要是低溫電絕緣材料和低溫電纜的研究、電氣連接處的密封技術(shù)研究、潛液式電機的潤滑冷卻技術(shù)研究和電機低溫工作特性幾方面；LNG潛液泵泵體研究，主要是LNG在泵內(nèi)汽蝕規(guī)律研究，低溫潛液泵葉輪及誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計于優(yōu)化及LNG潛液泵自平衡機構(gòu)的研究。
[0004]由于LNG的低溫和易燃的特性，輸送泵不僅要能承受低溫的性能，而且對泵的氣密性和電氣安全性能要求更高。此外,低溫LNG中的電機潤滑和冷卻、泵體中可能發(fā)生的LNG氣化、電機轉(zhuǎn)子與泵體葉輪共同用同一根軸所帶來的平衡性問題等，成為LNG潛液泵不同于一般泵體的主要特性，解決這些問題是研制LNG潛液泵的關(guān)鍵所在。
[0005]隨著LNG技術(shù)的高速發(fā)展，對LNG加液設(shè)備的功能要求更高，故決定了 LNG加液設(shè)備必須不斷完善功能的特性，現(xiàn)有的LNG低溫浸沒式潛液泵，液體的流入和流出都受到限制，使泵的功率偏低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種高效率LNG潛液泵，旨在解決現(xiàn)有的LNG低溫浸沒式潛液泵，液體的流入和流出都受到限制，潛液泵的功率偏低的問題。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種高效率LNG潛液泵，該高效率LNG潛液泵包括泵體，所述泵體的后端連接有電機上蓋，所述泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道，所述側(cè)壁通道將后腔和流液通道連通，所述泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子與轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子軸伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，所述工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤，所述一級導(dǎo)流盤將所述工作腔分隔為前腔與后腔，所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道將前腔與后腔連通，其中前腔和后腔內(nèi)分別設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸上的葉輪，所述前腔上設(shè)有進液口，所述進液口處設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸上的誘導(dǎo)輪，所述一級導(dǎo)流盤包括圓盤形的導(dǎo)流盤本體，所述導(dǎo)流盤本體邊部上均布有若干螺旋線形的流道，所有流道的螺旋形方向相同，且所述流道布置在導(dǎo)流盤本體邊部上將導(dǎo)流盤本體兩側(cè)連通，所述葉輪包括葉輪本體和若干葉片，所述若干葉片設(shè)于葉輪本體內(nèi)，并均勻分布于葉輪本體中心的周圍，所述葉片從葉輪本體的中部向邊部延伸成渦狀線結(jié)構(gòu)，使任意兩相鄰的葉片在葉輪本體的邊部處形成葉輪出口，所述葉輪本體的側(cè)壁中部設(shè)有連通葉輪出口的葉輪進口；其中所述葉片的最外圓切線與葉輪本體的外圓切線之間形成a = 20° -30°的夾角，所述誘導(dǎo)輪包括圓桶形的誘導(dǎo)輪本體，所述誘導(dǎo)輪本體的外壁上均布有若干個螺旋葉片，所述螺旋葉片從頭部至尾部呈螺旋形的方式布置，所述導(dǎo)輪本體尾部的邊上設(shè)有缺口，所述誘導(dǎo)輪通過缺口卡于轉(zhuǎn)子軸上，所述定子由若干設(shè)有散熱槽的定子鐵芯重疊而成，所有定子鐵芯上的散熱槽對齊使定子內(nèi)形成循環(huán)通道，所述泵體的側(cè)壁上開設(shè)有通孔，所述通孔在定子的兩端的位置與循環(huán)通道形成循環(huán)冷卻通路。
[0008]進一步，所述流道為六個，均布于導(dǎo)流盤本體邊部的同一圓周上。
[0009]進一步，所述流道為螺旋形結(jié)構(gòu)，所述流道的截面是邊長為13mm的正方形，所述導(dǎo)流盤本體采用不銹鋼材料制成。
[0010]進一步，所述流液通道為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍；所述流液通道相對于電機上蓋的中心線傾斜角度a = 25。，并交匯于出液口。
[0011]進一步，所述電機上蓋上連通泵體內(nèi)部與出液口的過液孔，所述過液孔的直徑為3mm ο
[0012]進一步，位于前腔內(nèi)葉輪的進口對準進液口，位于前腔內(nèi)葉輪的出口與所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道的進口相對；位于后腔內(nèi)葉輪的進口對準所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道的出口，位于后腔內(nèi)葉輪的出口與側(cè)壁通道相對。
[0013]進一步,所述葉片的最外圓切線與葉輪本體的外圓切線之間的夾角a = 22° ,所述葉輪出口的寬度為5.5mm。
[0014]進一步，所述螺旋葉片為三個，且均從誘導(dǎo)輪本體的頭部延伸至尾部。
[0015]進一步，泵體、進液口、誘導(dǎo)輪、葉輪、出液口、電機上蓋均采用不銹鋼材料制成。
[0016]進一步，每個定子鐵芯上均布有6個散熱槽,所述散熱槽環(huán)布于定子鐵芯的同一圓周上，所述通孔為8個，分成兩排地均布于泵體的壁上，所述通孔的直徑為20mm，所述泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道，所述側(cè)壁通道與通孔相互錯開。
[0017]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，一級導(dǎo)流盤能很好地收集液體，有效地將動能轉(zhuǎn)換成壓能，液體轉(zhuǎn)變方向時能量損失小，減少了液體水力損失，降低了液流對流道的沖擊，減少了能量的損耗，從而潛液泵獲得更高的效率，葉輪使液體很平滑地從出液流道交匯于出液口，減小了液體流動的阻力，減小了液體能量的損失，提高了液體在泵內(nèi)部流動的平滑性，液體從進入誘導(dǎo)輪時不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，因而不易發(fā)生汽蝕，誘導(dǎo)輪產(chǎn)生的揚程則對葉輪增壓，增加了 LNG潛液泵整體的揚程，提高了 LNG潛液泵的整體性能，該LNG潛液泵結(jié)構(gòu)簡單，工作流量大，工作效率高，有效地增加了 LNG的流量，適用于多種工作環(huán)境，且控制不平衡量達到2g以內(nèi)，具有較強的推廣與應(yīng)用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵中一級導(dǎo)流盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵中一級導(dǎo)流盤的主視圖；
[0021]圖4是圖3的側(cè)視圖；
[0022]圖5是圖3的后視圖；
[0023]圖6是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵中葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵中葉輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖8是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵中誘導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9是本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10是本發(fā)明實施例提供的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1、進液口 ；2、誘導(dǎo)輪；2_1、誘導(dǎo)輪本體；2_2、缺口 ；2_3、螺旋葉片；3、葉輪；
3-1、葉輪本體；3-2、葉片；3-3、葉輪出口；4、一級導(dǎo)流盤；4-1、流道入口 ；4_2、流道出口 ；
4-3、流道；5、轉(zhuǎn)子軸；6、定子；7、側(cè)壁通道；8、流液通道；9、出液口；10、通孔；11、泵體；12、
散熱槽。

【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。
[0030]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的高效率LNG潛液泵的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0031]該高效率LNG潛液泵包括泵體，泵體的后端連接有電機上蓋，泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7，側(cè)壁通道7將后腔和流液通道8連通，泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子6與轉(zhuǎn)子軸5，轉(zhuǎn)子軸5伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤4，一級導(dǎo)流盤4將工作腔分隔為前腔與后腔，一級導(dǎo)流盤4上設(shè)置的流道4-3將前腔與后腔連通，其中前腔和后腔內(nèi)分別設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的葉輪3，前腔上設(shè)有進液口 1，進液口 I處設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的誘導(dǎo)輪2，一級導(dǎo)流盤4包括圓盤形的導(dǎo)流盤本體，導(dǎo)流盤本體邊部上均布有若干螺旋線形的流道4-3，所有流道4-3的螺旋形方向相同，且流道4-3布置在導(dǎo)流盤本體邊部上將導(dǎo)流盤本體兩側(cè)連通，葉輪3包括葉輪本體3-1和若干葉片3-2，若干葉片3-2設(shè)于葉輪本體3-1內(nèi)，并均勻分布于葉輪本體3-1中心的周圍，葉片3-2從葉輪本體3-1的中部向邊部延伸成渦狀線結(jié)構(gòu)，使任意兩相鄰的葉片3-2在葉輪本體3-1的邊部處形成葉輪出口 3-3，葉輪本體3-1的側(cè)壁中部設(shè)有連通葉輪出口 3-3的葉輪3進口 ；其中葉片3-2的最外圓切線與葉輪本體3-1的外圓切線之間形成a = 20° -30°的夾角，誘導(dǎo)輪2包括圓桶形的誘導(dǎo)輪本體2-1，誘導(dǎo)輪本體2-1的外壁上均布有若干個螺旋葉片2-3，螺旋葉片2-3從頭部至尾部呈螺旋形的方式布置，導(dǎo)輪本體尾部的邊上設(shè)有缺口 2-2，誘導(dǎo)輪2通過缺口 2-2卡于轉(zhuǎn)子軸5上，所述定子6由若干設(shè)有散熱槽12的定子鐵芯重疊而成，所有定子鐵芯上的散熱槽12對齊使定子6內(nèi)形成循環(huán)通道，所述泵體11的側(cè)壁上開設(shè)有通孔10，所述通孔10在定子6的兩端的位置與循環(huán)通道形成循環(huán)冷卻通路。
[0032]在本發(fā)明實施例中，流道4-3為六個，均布于導(dǎo)流盤本體邊部的同一圓周上。
[0033]在本發(fā)明實施例中，流道4-3為螺旋形結(jié)構(gòu)，流道4-3的截面是邊長為13mm的正方形，導(dǎo)流盤本體采用不銹鋼材料制成。
[0034]在本發(fā)明實施例中，流液通道8為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍；流液通道8相對于電機上蓋的中心線傾斜角度a = 25°，并交匯于出液口 9。
[0035]在本發(fā)明實施例中，電機上蓋上連通泵體內(nèi)部與出液口 9的過液孔，過液孔的直徑為3mm。
[0036]在本發(fā)明實施例中，位于前腔內(nèi)葉輪3的進口對準進液口 I，位于前腔內(nèi)葉輪3的出口與一級導(dǎo)流盤4上設(shè)置的流道4-3的進口相對；位于后腔內(nèi)葉輪3的進口對準一級導(dǎo)流盤4上設(shè)置的流道4-3的出口，位于后腔內(nèi)葉輪3的出口與側(cè)壁通道7相對。
[0037]在本發(fā)明實施例中，葉片3-2的最外圓切線與葉輪本體3-1的外圓切線之間的夾角a = 22°，葉輪出口 3-3的寬度為5.5mm。
[0038]在本發(fā)明實施例中，螺旋葉片2-3為三個，且均從誘導(dǎo)輪本體2-1的頭部延伸至尾部。
[0039]在本發(fā)明實施例中，泵體、進液口 1、誘導(dǎo)輪2、葉輪3、出液口 9、電機上蓋均采用不銹鋼材料制成。
[0040]在本發(fā)明實施例中，每個定子鐵芯上均布有6個散熱槽12，所述散熱槽12環(huán)布于定子鐵芯的同一圓周上，所述通孔10為8個，分成兩排地均布于泵體11的壁上，所述通孔10的直徑為20mm,所述泵體11的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7,所述側(cè)壁通道7與通孔10相互錯開。
[0041]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。
[0042]如圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明提供的LNG潛液泵的一級導(dǎo)流盤4，包括圓盤形的導(dǎo)流盤本體，導(dǎo)流盤本體邊部上均布有若干螺旋線形的流道4-3，所有流道4-3的螺旋形方向相同，且流道4-3布置在導(dǎo)流盤本體邊部上將導(dǎo)流盤本體兩側(cè)連通。
[0043]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，一級導(dǎo)流盤4的流道4-3以螺旋線的型式來設(shè)計，能很好的收集液體，能很好的將動能轉(zhuǎn)換成壓能，液體轉(zhuǎn)變方向時能量損失小，使其一級葉輪3甩出的液體很平滑的流入二級葉輪3的吸入口，大大的減少了液體水力損失，降低了液流對流道4-3的沖擊，減少了能量的損耗，從而泵獲得更高的效率。
[0044]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的一級導(dǎo)流盤4，流道4_3為六個，均布于導(dǎo)流盤本體邊部的同一圓周上。
[0045]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，流道4-3過多，則會使得每個流道4-3中通過的液體過少，從而增大流體的阻力，會增大液流對流道4-3的沖擊，增大能量的損耗；而流道4-3過少，則會使整個一級導(dǎo)流盤4的體積增大，從而使得整個LNG潛液泵的體積增大，在某些位置不能被使用，大大縮小了其使用范圍，同時該LNG潛液泵要配合前腔和后腔了葉輪3搭配使用，因此優(yōu)選為6個流道4-3，在不增大一級導(dǎo)流盤4體積的前提下，減少了液體水力損失，降低了液流對流道4-3的沖擊，減少了能量的損耗，從而泵獲得更高的效率。
[0046]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的一級導(dǎo)流盤4，流道4_3為螺旋形結(jié)構(gòu)，其流道4_3截面是邊長為13_的正方形，導(dǎo)流盤本體采用不銹鋼材料制成。
[0047]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，流道4-3截面為邊長13mm的正方形，這樣大大增加了液體過流面積，從而泵的流量得以增加；一級導(dǎo)流盤4采用不銹鋼(0Crl8Ni9)材料制成，不銹鋼材料具有防銹作用，而且在LNG中收縮小且均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，壽命長久。
[0048]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，包括泵體，泵體的后端連接有電機上蓋，泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7，側(cè)壁通道7將后腔和流液通道8連通，泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子6與轉(zhuǎn)子軸5，轉(zhuǎn)子軸5伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤4將其分隔為前腔與后腔，一級導(dǎo)流盤4上設(shè)置的流道4-3將前腔與后腔連通，其中前腔和后腔內(nèi)分別設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的葉輪3，前腔上設(shè)有進液口 1，進液口 I處設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的誘導(dǎo)輪2。
[0049]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，定子6線圈繞組可帶動轉(zhuǎn)子軸5轉(zhuǎn)動，為整個潛液泵提供了動力源，同時轉(zhuǎn)子軸5帶動葉輪3和誘導(dǎo)輪2轉(zhuǎn)動，從而可將LNG從進液口 I吸入到潛液泵中，先被誘導(dǎo)輪2吸入到前腔中，可經(jīng)轉(zhuǎn)動的葉輪3實現(xiàn)第一次增壓，經(jīng)增壓后的LNG可從一級導(dǎo)流盤4上的流道4-3孔進入到后腔中，再被后腔內(nèi)的葉輪3進行第二次增壓，使后腔內(nèi)的LNG具有較高的壓力，使經(jīng)過潛液泵后的流體壓力增大；后腔與側(cè)壁通道7連通到流液通道8，流液通道8匯集到同一出液口 9可將LNG從出液口 9排出。
[0050]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，流液通道8為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍；流液通道8相對于電機上蓋的中心線傾斜角度a = 25。，并交匯于出液口 9。
[0051]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，液體出液流道4-3數(shù)量為4個，增大液體過流的作用；液流管道的傾斜度設(shè)計為25。，將大大提高液體在泵內(nèi)部流動的平滑性。
[0052]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，泵體、進液口 1、誘導(dǎo)輪2、葉輪3、電機上蓋和出液口 9均采用不銹鋼材料制成。
[0053]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使得整個LNG潛液泵內(nèi)的部件均采用不銹鋼材料制成，不銹鋼材料具有防銹作用，而且在LNG中收縮均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，壽命長久。
[0054]如圖6、圖7所示，本發(fā)明提供的LNG潛液泵的葉輪3，包括葉輪本體3_1和若干葉片3-2，若干葉片3-2設(shè)于葉輪本體3-1內(nèi)，并均勻分布于葉輪本體3-1中心的周圍，葉片3-2從葉輪本體3-1的中部向邊部延伸成渦狀線結(jié)構(gòu)，使任意兩相鄰的葉片3-2在葉輪本體3-1的邊部處形成葉輪出口 3-3，葉輪本體3-1的側(cè)壁中部設(shè)有連通葉輪出口 3-3的葉輪3進口 ；其中葉片3-2的最外圓切線與葉輪本體3-1的外圓切線之間形成a = 20° -30°的夾角。
[0055]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，相鄰的兩葉片3-2與葉輪本體3-1形成葉輪3流道4-3，其入口即為葉輪本體3-1中部的葉輪3進口，其出口即為位于葉輪本體3-1邊部的葉輪出口3-3，因此葉輪本體3-1轉(zhuǎn)動時，可使流體從葉輪3進口進入到葉輪3的葉輪3流道4-3中，被旋轉(zhuǎn)的葉輪3給予離心力，再從葉輪出口 3-3流出，從而實現(xiàn)LNG的離心輸送；其中葉片
3-2均勻分布于葉輪本體3-1中心的周圍，葉片3-2從葉輪本體3-1的中部向邊部延伸成弧形結(jié)構(gòu)(特別是渦狀線結(jié)構(gòu))，從而葉輪本體3-1可平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動，從而確保葉輪3對流體的供應(yīng)量平穩(wěn)，最終控制葉輪3中的流體經(jīng)葉輪3后，其供應(yīng)的不平衡量達到2g以內(nèi)。本發(fā)明中的葉片3-2的延伸線與葉輪本體3-1的外圓切線形成a = 20° — 30°的夾角，也即葉片3-2出口的安放角設(shè)計為20° — 30°間，從而使泵的效率大大提高，從提高了泵的工作流量。
[0056]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的葉輪3，葉片3_2的最外圓切線與葉輪本體3_1的外圓切線之間的夾角a = 22°，葉輪出口 3-3的寬度為5.5mm。
[0057]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，葉輪出口 3-3寬度設(shè)計為5.5mm，加大了液體的過流面積，使之流量得以增加；同時葉片3-2的延伸線與葉輪本體3-1的外圓切線形成a = 22°的夾角，也即葉片3-2出口的安放角設(shè)計為22度，使泵的效率大大提高。
[0058]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的葉輪3，葉輪本體3_1和若干葉片3_2均采用不銹鋼材料制成。
[0059]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，不銹鋼材料具有防銹作用，而且在LNG中收縮均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，壽命長久。
[0060]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，包括泵體，泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7，泵體的后端連接有電機上蓋，電機上蓋上設(shè)有與側(cè)壁通道7連通的流液通道8 ;泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子6與轉(zhuǎn)子軸5，轉(zhuǎn)子軸5伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤4將其分隔為前腔與后腔，一級導(dǎo)流盤4上設(shè)有連通前腔和后腔的流道4-3，前腔上設(shè)有進液口 I，進液口 I內(nèi)設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的誘導(dǎo)輪2，其中前腔和后腔內(nèi)均設(shè)有葉輪3 ;位于前腔內(nèi)的葉輪3，其葉輪3進口對準進液口 1，其葉輪出口 3-3與流道4-3的進口相對；位于后腔內(nèi)的葉輪3，其葉輪3進口對準流道4-3的出口，其葉輪出口 3-3與側(cè)壁通道7相對。
[0061]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，線圈繞組可帶動轉(zhuǎn)子軸5轉(zhuǎn)動，為整個離心泵提供了動力源，同時轉(zhuǎn)子軸5帶動葉輪3和螺旋轉(zhuǎn)動，從而可將LNG從進液口 I吸入到離心泵中，先被螺旋吸入到前腔中，可經(jīng)轉(zhuǎn)動的葉輪3實現(xiàn)第一次增壓，經(jīng)增壓后的LNG可從一級導(dǎo)流盤4上的流道4-3進入到后腔中，再被后腔內(nèi)的葉輪3進行第二次增壓，使后腔內(nèi)的LNG具有較高的壓力，使經(jīng)過離心泵后的流體壓力增大；后腔與側(cè)壁通道7連通到出液口 9，可將LNG從出液口 9排出。本發(fā)明提供的LNG潛液泵，結(jié)構(gòu)簡單，工作流量大，可提高工作效率，增加LNG的流量，適用于多種工作環(huán)境，控制不平衡量達到2g以內(nèi)。
[0062]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，流液通道8為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍，流液通道8相對于上蓋本體的中心線傾斜角度a = 25。，流液通道8交匯于出液口 9。
[0063]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，流液通道8的數(shù)量為4個，增大液體過流的作用；液流管道的傾斜度設(shè)計為25°，將大大提高液體在泵內(nèi)部流動的平滑性。
[0064]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，電機上蓋上連通泵體內(nèi)部與出液口 9的過液孔，過液孔的直徑為3mm。
[0065]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，過液孔目的是為了讓少許液體通過回液孔，潤滑和冷卻LNG潛液泵內(nèi)的軸承，還能清理內(nèi)部的雜質(zhì)。因為LNG潛液泵在高頻率工作時，軸承在高速旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的熱量也相當大，所以必須得有液體的冷卻，通過回液孔的設(shè)計，對軸承進行冷卻及潤滑，大大提高了軸承的使用壽命，軸承也是泵零件里面的易損件，易損件的壽命提高，故泵的壽命也相應(yīng)的增加。同時，泵在日積月累的工作，軸承后腔室里面多少也會積累
[0066]如圖8所示，本發(fā)明提供的LNG潛液泵的誘導(dǎo)輪2，包括圓桶形的誘導(dǎo)輪本體2_1，誘導(dǎo)輪本體2-1的外壁上均布有若干個螺旋葉片2-3，螺旋葉片2-3從頭部至尾部呈螺旋形的方式布置，導(dǎo)輪本體尾部的邊上設(shè)有缺口 2-2。
[0067]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)輪2在進液口 I與前腔葉輪3之間，誘導(dǎo)輪2尾部通過該缺口 2-2被螺釘緊固在轉(zhuǎn)動軸末端，并可與轉(zhuǎn)動軸一起高速轉(zhuǎn)動。當誘導(dǎo)輪2與葉輪3 —起工作時，誘導(dǎo)輪2產(chǎn)生的揚程則對葉輪3增壓，對泵整體的揚程有所增加；誘導(dǎo)輪2的抗汽蝕性能高，因為液體在進入誘導(dǎo)輪2時不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，因而不易發(fā)生汽蝕；對栗整體的性能都有所提聞。
[0068]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的誘導(dǎo)輪2，螺旋葉片2_3為三個，且均從誘導(dǎo)輪本體
2-1的頭部延伸至尾部。
[0069]由于采用上述結(jié)構(gòu)，螺旋葉片2-3過多，則導(dǎo)入流體的壓力過大，從而影響到前腔內(nèi)葉輪3的轉(zhuǎn)動，起到干擾作用；而螺旋葉片2-3過少，則導(dǎo)入的流體壓力不足，無法起到增壓的作用，僅有當螺旋葉片2-3選擇為三個，才能保證具有足夠的增壓作用的同時，又不會影響到葉輪3的轉(zhuǎn)動增壓。
[0070]本發(fā)明提供的LNG潛液泵的誘導(dǎo)輪2，誘導(dǎo)輪本體2-1及螺旋葉片2_3均采用不銹鋼材料制成。
[0071]不銹鋼材料具有防銹作用，而且在LNG中收縮均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，使得誘導(dǎo)輪2壽命長久。
[0072]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，包括泵體，泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7，泵體的后端連接有電機上蓋，電機上蓋上設(shè)有與側(cè)壁通道7連通的流液通道8 ;泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子6與轉(zhuǎn)子軸5，轉(zhuǎn)子軸5伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤4將其分隔為前腔與后腔，一級導(dǎo)流盤4上設(shè)有連通前腔和后腔的流道4-3，其中前腔和后腔內(nèi)均設(shè)有葉輪3，后腔與流液通道8連通，前腔上設(shè)有進液口 I ;其特征在于:進液口 I內(nèi)設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的誘導(dǎo)輪2，誘導(dǎo)輪2通過缺口 2-2卡于轉(zhuǎn)子軸5上，其中位于前腔內(nèi)的葉輪3，其葉輪3進口對準進液口 I。
[0073]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，線圈繞組可帶動轉(zhuǎn)子軸5轉(zhuǎn)動，為整個離心泵提供了動力源，同時轉(zhuǎn)子軸5帶動葉輪3和螺旋轉(zhuǎn)動，從而可將LNG從進液口 I吸入到離心泵中，誘導(dǎo)輪2與葉輪3 —起工作時，誘導(dǎo)輪2產(chǎn)生的揚程則對葉輪3增壓，對泵整體的揚程有所增加，因此液體進入離心泵中后，經(jīng)過誘導(dǎo)輪2吸入到前腔內(nèi)，誘導(dǎo)輪2抗汽蝕性能高，因為液體在進入誘導(dǎo)輪2時不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，因而不易發(fā)生汽蝕；對泵整體的性能都有所提高；在前腔內(nèi)可經(jīng)轉(zhuǎn)動的葉輪3實現(xiàn)第一次增壓，經(jīng)增壓后的LNG可從一級導(dǎo)流盤4上的流道4-3進入到后腔中，再被后腔內(nèi)的葉輪3進行第二次增壓，使后腔內(nèi)的LNG具有較高的壓力，使經(jīng)過離心泵后的流體壓力增大；后腔與側(cè)壁通道7連通到出液口 9，可將LNG從出液口 9排出。
[0074]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，結(jié)構(gòu)簡單，工作流量大，可提高工作效率，增加LNG的流量，適用于多種工作環(huán)境。
[0075]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，流液通道8為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍；流液通道8相對于上蓋本體的中心線傾斜角度a = 25°，流液通道8交匯于出液口 9。
[0076]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，流液通道8的數(shù)量為4個，增大液體過流的作用；液流管道的傾斜度設(shè)計為25。，將大大提高液體在泵內(nèi)部流動的平滑性，減少了流體的阻力，液體不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，對泵整體的性能都有所提高。
[0077]本發(fā)明提供的LNG潛液泵，進液口 1、工作腔、葉輪3、一級導(dǎo)流盤4和電機上蓋均采用不銹鋼材料制成。
[0078]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使得整個LNG潛液泵內(nèi)的部件均采用不銹鋼材料制成，不銹鋼材料具有防銹作用，而且在LNG中收縮均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，壽命長久。
[0079]本發(fā)明的設(shè)置有電機散熱循環(huán)結(jié)構(gòu)的LNG潛液泵，包括泵體11，泵體11內(nèi)設(shè)有相互配合的轉(zhuǎn)子軸5與定子6,定子6由若干設(shè)有散熱槽12的定子繞組重疊而成,所有定子繞組上的散熱槽12對齊使定子6內(nèi)形成循環(huán)通道，泵體11的側(cè)壁上開設(shè)有通孔10，通孔10在定子6的兩端的位置與循環(huán)通道形成循環(huán)冷卻通路。
[0080]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在LNG潛液泵的運行時，定子繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯、繞組均會產(chǎn)生熱量，由于該泵工作時是浸沒在低溫液體(LNG液體)中，故低溫液體可從泵體11上表面的通孔10進入內(nèi)部，冷卻鐵芯及繞組等，LNG液體還能通過定子6上的循環(huán)通道中循環(huán)，帶走定子繞組中部產(chǎn)生的熱量，始終保持電機部分的溫度不會升高，從而電機的壽命大大延長，其中通孔10在定子6的兩端的位置與循環(huán)通道形成循環(huán)冷卻通路，大大提高了其冷卻效果，使其散熱性能更佳。
[0081]本發(fā)明的設(shè)置有電機散熱循環(huán)結(jié)構(gòu)的LNG潛液泵，每個定子繞組上均布有6個散熱槽12，散熱槽12環(huán)布于定子繞組的同一圓周上。
[0082]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，散熱槽12—方面可以減輕定子繞組的重量，另一方面便于進入到泵體11內(nèi)的液體通過，從而帶走泵體11內(nèi)的熱量，并使低溫液體在泵體11內(nèi)外形成冷卻循環(huán)通道，使?jié)撘罕镁哂休^優(yōu)的散熱效果。
[0083]本發(fā)明的設(shè)置有電機散熱循環(huán)結(jié)構(gòu)的LNG潛液泵，通孔10為8個，分成兩排地均布于泵體11的壁上,通孔10的直徑為20mm。
[0084]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置通孔10的個數(shù)與直徑，從而可以限定進入到泵體11內(nèi)的液體流量，若通孔10過多，孔徑較大，則進入到泵體11內(nèi)的液體流量過大，則會影響到轉(zhuǎn)子與定子6之間的相對轉(zhuǎn)動，從而影響其功率；若通孔10過小，孔徑較小，則進入到泵體11內(nèi)的液體流量較小，則會嚴重影響該泵體11內(nèi)部的冷卻效果。
[0085]本發(fā)明的設(shè)置有電機散熱循環(huán)結(jié)構(gòu)的LNG潛液泵，泵體11的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道7，側(cè)壁通道7與通孔10相互錯開。
[0086]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，側(cè)壁通道7與通孔10相互錯開，若通孔10設(shè)置在側(cè)壁通道7上，則會造成側(cè)壁通道7中的液體發(fā)生泄漏，影響潛液泵的揚程。
[0087]本發(fā)明的設(shè)置有電機散熱循環(huán)結(jié)構(gòu)的LNG潛液泵，泵體11的后端連接有電機上蓋，電機上蓋上設(shè)有與側(cè)壁通道7連通的流液通道8 ;轉(zhuǎn)子軸5伸入泵體11前端的工作腔內(nèi)，工作腔內(nèi)設(shè)有一級倒流盤4將其分隔為前腔與后腔，一級倒流盤4上設(shè)有連通前腔和后腔的過液流道，前腔上設(shè)有進液口 1，進液口 I內(nèi)設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的誘導(dǎo)輪2，其中前腔和后腔內(nèi)均設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸5上的葉輪3。
[0088]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，定子6線圈繞組可帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，為整個離心泵提供了動力源，同時轉(zhuǎn)動軸帶動葉輪3和誘導(dǎo)輪2轉(zhuǎn)動，從而可將LNG從進液口 I吸入到離心泵中，先被誘導(dǎo)輪2吸入到前腔中，可經(jīng)轉(zhuǎn)動的葉輪3實現(xiàn)第一次增壓，經(jīng)增壓后的LNG可從一級倒流盤4上的流道孔進入到后腔中，再被后腔內(nèi)的葉輪3進行第二次增壓，使后腔內(nèi)的LNG具有較高的壓力，使經(jīng)過離心泵后的流體壓力增大；后腔與側(cè)壁通道7連通到出液口 9，可將LNG從出液口 9排出。
[0089]本發(fā)明實施例提供的LNG潛液泵，一級導(dǎo)流盤4能很好地收集液體，有效地將動能轉(zhuǎn)換成壓能，液體轉(zhuǎn)變方向時能量損失小，減少了液體水力損失，降低了液流對流道4-3的沖擊，減少了能量的損耗，從而潛液泵獲得更高的效率，葉輪3使液體很平滑地從出液流道
4-3交匯于出液口 9，減小了液體流動的阻力，減小了液體能量的損失，提高了液體在泵內(nèi)部流動的平滑性，液體從進入誘導(dǎo)輪2時不經(jīng)過轉(zhuǎn)彎，動壓降較小，因而不易發(fā)生汽蝕，誘導(dǎo)輪2產(chǎn)生的揚程則對葉輪3增壓，增加了 LNG潛液泵整體的揚程，提高了 LNG潛液泵的整體性能，該LNG潛液泵結(jié)構(gòu)簡單，工作流量大，工作效率高，有效地增加了 LNG的流量，適用于多種工作環(huán)境，且控制不平衡量達到2g以內(nèi)，具有較強的推廣與應(yīng)用價值。
[0090]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效率LNG潛液泵，其特征在于，該高效率LNG潛液泵包括泵體，所述泵體的后端連接有電機上蓋，所述泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道，所述側(cè)壁通道將后腔和流液通道連通，所述泵體內(nèi)設(shè)有相互配合的定子與轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子軸伸入泵體前端的工作腔內(nèi)，所述工作腔內(nèi)設(shè)有一級導(dǎo)流盤，所述一級導(dǎo)流盤將所述工作腔分隔為前腔與后腔，所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道將前腔與后腔連通，其中前腔和后腔內(nèi)分別設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸上的葉輪，所述前腔上設(shè)有進液口，所述進液口處設(shè)有套于轉(zhuǎn)子軸上的誘導(dǎo)輪，所述一級導(dǎo)流盤包括圓盤形的導(dǎo)流盤本體，所述導(dǎo)流盤本體邊部上均布有若干螺旋線形的流道，所有流道的螺旋形方向相同，且所述流道布置在導(dǎo)流盤本體邊部上將導(dǎo)流盤本體兩側(cè)連通，所述葉輪包括葉輪本體和若干葉片，所述若干葉片設(shè)于葉輪本體內(nèi)，并均勻分布于葉輪本體中心的周圍，所述葉片從葉輪本體的中部向邊部延伸成渦狀線結(jié)構(gòu)，使任意兩相鄰的葉片在葉輪本體的邊部處形成葉輪出口，所述葉輪本體的側(cè)壁中部設(shè)有連通葉輪出口的葉輪進口 ；其中所述葉片的最外圓切線與葉輪本體的外圓切線之間形成a = 20° -30°的夾角，所述誘導(dǎo)輪包括圓桶形的誘導(dǎo)輪本體，所述誘導(dǎo)輪本體的外壁上均布有若干個螺旋葉片，所述螺旋葉片從頭部至尾部呈螺旋形的方式布置，所述導(dǎo)輪本體尾部的邊上設(shè)有缺口，所述誘導(dǎo)輪通過缺口卡于轉(zhuǎn)子軸上，所述定子由若干設(shè)有散熱槽的定子鐵芯重疊而成，所有定子鐵芯上的散熱槽對齊使定子內(nèi)形成循環(huán)通道，所述泵體的側(cè)壁上開設(shè)有通孔，所述通孔在定子的兩端的位置與循環(huán)通道形成循環(huán)冷卻通路。
2.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述流道為六個，均布于導(dǎo)流盤本體邊部的同一圓周上。
3.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述流道為螺旋形結(jié)構(gòu)，所述流道的截面是邊長為13_的正方形，所述導(dǎo)流盤本體采用不銹鋼材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述流液通道為四個，均布于電機上蓋的中心線周圍；所述流液通道相對于電機上蓋的中心線傾斜角度a = 25°，并交匯于出液口。
5.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述電機上蓋上連通泵體內(nèi)部與出液口的過液孔，所述過液孔的直徑為3mm。
6.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，位于前腔內(nèi)葉輪的進口對準進液口，位于前腔內(nèi)葉輪的出口與所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道的進口相對；位于后腔內(nèi)葉輪的進口對準所述一級導(dǎo)流盤上設(shè)置的流道的出口，位于后腔內(nèi)葉輪的出口與側(cè)壁通道相對。
7.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述葉片的最外圓切線與葉輪本體的外圓切線之間的夾角a = 22°，所述葉輪出口的寬度為5.5mm。
8.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述螺旋葉片為三個，且均從誘導(dǎo)輪本體的頭部延伸至尾部。
9.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，所述泵體、進液口、誘導(dǎo)輪、葉輪、出液口、電機上蓋均采用不銹鋼材料制成。
10.如權(quán)利要求1所述的高效率LNG潛液泵，其特征在于，每個定子鐵芯上均布有6個散熱槽，所述散熱槽環(huán)布于定子鐵芯的同一圓周上，所述通孔為8個，分成兩排地均布于泵體的壁上，所述通孔的直徑為20mm，所述泵體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有側(cè)壁通道，所述側(cè)壁通道與通孔 相互錯開。
【文檔編號】F04D29/44GK104454560SQ201410578075
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】寧揚忠, 曾學(xué)兵, 唐浩倬, 梅松政, 蔣興文, 夏星, 盧楊 申請人:成都安迪生測量有限公司