本發(fā)明涉及一種雙泵體雙吸式屏蔽泵，特別涉及一種具有泵機同軸、無軸向水推力、大流量、高揚程的屏蔽泵。該發(fā)明可廣泛應用于市政、化工、石化、軍工等領域的各種液體輸送系統(tǒng)。

背景技術：

為了滿足輸水系統(tǒng)大流量、高揚程的要求，通常采用雙吸式離心泵作為動力設備。但普通雙吸式離心泵通常使用填料密封或機械密封，存在一定的液體泄漏，尤其當密封磨損時泄漏量成倍增大。而離心泵在偏離最優(yōu)工況運行時噪聲與振動大，軸承的負荷很大，會進一步影響密封性能，從而使得泵的運行可靠性變差。這樣，不僅影響人們的工作與生活環(huán)境，也帶來一定的安全隱患。現(xiàn)有屏蔽泵的技術一般采取電機與泵同軸、內部循環(huán)冷卻的方式，克服了液體泄漏的缺點。屏蔽泵多采用單級或多級離心式葉輪，可獲得較高的揚程，但通常運行流量較小，不適合大流量的輸液系統(tǒng)要求。

近年來，屏蔽泵的產(chǎn)品得到普遍推廣與應用，技術不斷發(fā)展。如發(fā)明專利ZL200910135730.1采用了雙層屏蔽水帶的設計概念，可以較大幅度地降低機組的運行噪聲；實用新型專利CN204511981U設計了防止介質發(fā)生泄漏的、具有雙層定子屏蔽套的屏蔽泵；實用新型專利CN204591695U設計了一種臥式屏蔽泵，將屏蔽電機、泵體和底座連接成一體，便于加工與裝配，從而可降低屏蔽泵機組的振動；實用新型專利CN203717419U設計了自動推力平衡式屏蔽泵，可自動平衡作用于泵葉輪上的軸向力；發(fā)明專利CN102840142A設計了一種電機上置的多級屏蔽泵，將多級泵與電機分軸安裝，可改善屏蔽泵組的安裝與維護，等?？傮w上，目前的屏蔽泵技術在降低噪聲、減小振動等方面有一定進展，但整體技術還有待改進，尤其是屏蔽泵在適用范圍、運行可靠性等方面均難以滿足液體輸送系統(tǒng)中工況頻繁變動的實際需求。為了優(yōu)化屏蔽泵的水力設計，改善泵的結構，進一步拓展屏蔽泵的推廣應用，需要設計一種新型雙泵體雙吸式屏蔽泵結構，這種結構能夠使得屏蔽泵具有輸送揚程高、流量大、水力效率高、軸承的軸向負荷低、流體無泄漏等特點，從而有效滿足各種液體輸送系統(tǒng)對機電設備的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種雙泵體雙吸式屏蔽泵，該結構能使屏蔽泵具有輸送揚程高、流量大、軸承的軸向負荷低等特點，可提高軸承耐久性，從而改善泵的運行可靠性。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種雙泵體雙吸式屏蔽泵，含有泵進口，雙吸葉輪，泵體，軸承支座，下導軸承，推力盤，電機轉子，電機定子，主軸，上導軸承，電機外殼，循環(huán)水管，泵出口，輔助軸承，壓水室，轉子屏蔽套，定子屏蔽套，泵體的出口段，雙吸葉輪第一吸入口，雙吸葉輪第二吸入口，其特征在于：所述的泵體內部設有內泵體及內泵體的出口段，輔助葉輪，且內泵體的出口段與泵體的出口段合二而一，融為一體；輔助葉輪設于內泵體外壁上靠近泵進口的一側，其旋轉軸線與泵進口的中心線重合；所述的雙吸葉輪設于內泵體內部，其中心線與內泵體中心線在同一水平線上；所述雙吸葉輪的上端(即雙吸葉輪第一吸入口的徑向外側)設有密封段，所述密封段通過連接段固定在軸承支座上，密封段與內泵體組成壓水室的三維空間，形成相對密閉的流動區(qū)域。

本發(fā)明的技術特征還在于：所述的泵出口與輔助軸承之間設有下循環(huán)水管，循環(huán)液體經(jīng)由下循環(huán)水管進入輔助軸承支座與輔助軸承構成的儲液空間。

本發(fā)明的又一技術特征在于：所述的電機轉子由轉子屏蔽套完全包裹，并固定在主軸上；電機定子由定子屏蔽套完全包裹，并固定在電機段外殼內；電機轉子、定子、轉子屏蔽套和定子屏蔽套均與主軸同軸布置，且轉子屏蔽套與定子屏蔽套之間留有0.1～0.5mm的徑向間隙。

優(yōu)選地，所述的輔助葉輪設有2-4枚葉片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及技術效果：①采用雙泵體，且雙吸葉輪安裝在由內泵體和密封段構成的與來流相隔離的獨立流道內，一方面可以在保持較高揚程的前提下獲得較大的運行流量，擴大了屏蔽泵的運行范圍；另一方面，采用雙吸葉輪可達到軸向水推力的自動平衡，減輕了推力盤的負荷，提高了屏蔽泵的運行可靠性。②在泵進口與內泵體之間設有輔助葉輪，且采用2-4枚軸流式葉片，可以有效地增大來流的湍動能，有利于在雙吸葉輪的兩端進口(即雙吸葉輪第一吸入口，雙吸葉輪第二吸入口)處形成均勻流動，從而改善雙吸葉輪的來流條件，可提高屏蔽泵的水力性能與機組效率。③泵出口與輔助軸承之間設有下循環(huán)水管，除了向輔助軸承輸送較高壓力的潤滑液，還可以沖洗可能集聚在輔助軸承處的泥沙等雜質，保證主軸在雙吸葉輪一側的有效支撐。④電機轉子、定子、轉子屏蔽套和定子屏蔽套均與主軸同軸布置，且轉子屏蔽套與定子屏蔽套之間留有0.1～0.5mm的徑向間隙，可以保證屏蔽泵機組的驅動電機具有較高的效率，且滿足電機經(jīng)由通過液體散熱的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種雙泵體雙吸式屏蔽泵的主剖視圖。

圖2為圖1下半部分的放大圖。

圖3為圖1中A－A斷面的剖視圖(局部放大)。

圖4為圖1中B－B斷面的剖視圖。

圖中：1－泵進口；2－雙吸葉輪；3－密封段；4－泵體；5－軸承支座；6－下導軸承；7－推力盤；8－電機轉子；9－電機定子；10－主軸；11－徑向間隙；12－上導軸承；13－上儲液腔；14－中儲液腔；15－電機外殼；16－循環(huán)水管；17－下儲液腔；18－連接段；19－泵出口；20－下循環(huán)水管；21－泵座；22－輔助軸承；23－輔助軸承支座；24－內泵體；25－壓水室；26－輔助葉輪；27－轉子屏蔽套；28－定子屏蔽套；29－泵體的出口段；30－內泵體的出口段；31－雙吸葉輪第一吸入口；32－雙吸葉輪第二吸入口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的原理、結構作進一步的說明。

如圖1-2所示，圖1為本發(fā)明提供的一種雙泵體雙吸式屏蔽泵的主剖視圖，含有泵進口1、泵出口19、雙吸葉輪2、密封段3、泵體4、壓水室25、輔助葉輪26、軸承支座5、下導軸承6、推力盤7、電機轉子8、電機定子9、轉子屏蔽套27、定子屏蔽套28、主軸10、上導軸承12、泵座21、輔助軸承22、輔助軸承支座23、泵體的出口段29、內泵體的出口段30、雙吸葉輪第一吸入口31和雙吸葉輪第二吸入口32，其中泵進口1、泵出口19、雙吸葉輪2、密封段3、泵體4、內泵體24、壓水室25和輔助葉輪26構成屏蔽泵的泵段；電機轉子8、電機定子9、轉子屏蔽套27和定子屏蔽套28構成電機段。主軸10連接電機段的電機轉子8和泵段的雙吸葉輪2，其徑向運動由上導軸承12、下導軸承6和輔助軸承22共同約束。屏蔽泵的泵段與電機段組成雙泵體雙吸式屏蔽泵的一體化結構。

內泵體24位于泵體4內，二者在各自的出口段(即泵體的出口段29，內泵體的出口段30)合二而一，融為一體。

在所述雙吸葉輪2的上端，即雙吸葉輪第一吸入口的徑向外側設有密封段3，所述密封段3通過連接段18固定在軸承支座5上，密封段與內泵體組成壓水室25的三維空間，形成相對密閉的流動區(qū)域，而雙吸葉輪2則位于壓水室內。輔助葉輪26固定在內泵體24的外壁上，且靠近泵進口1的一側，輔助葉輪的旋轉軸線與泵進口的中心線重合；所述的輔助葉輪設有2-4枚葉片。

電機轉子8由轉子屏蔽套27密封并固定在主軸10上；在電機轉子8的徑向外側布置有電機定子9，其內側、外側分別設有定子屏蔽套28和電機外殼15。電機轉子由轉子屏蔽套完全包裹，并固定在主軸上；電機定子由定子屏蔽套完全包裹，并固定在電機段外殼內；電機轉子、定子、轉子屏蔽套和定子屏蔽套均與主軸同軸布置，且轉子屏蔽套與定子屏蔽套之間留有0.1～0.5mm的徑向間隙，該徑向間隙11是調節(jié)電機段熱平衡的流道，與電機轉子兩側的軸承所處空間連通，即它與中儲液腔14和下儲液腔17相連通。在上導軸承12的軸向上部，有上儲液腔13。循環(huán)水管16連接上儲液腔13和泵出口19，將取自泵出口的高壓液體引入上儲液腔13。所述的泵出口19與輔助軸承22之間設有下循環(huán)水管20，循環(huán)液體經(jīng)由下循環(huán)水管進入輔助軸承支座23與輔助軸承22構成的儲液空間；循環(huán)液體經(jīng)由下循環(huán)水管向輔助軸承輸送較高壓力的潤滑液，并可以沖洗可能集聚在輔助軸承處的泥沙等雜質。

在電機轉子8的兩側沿軸向設有上導軸承12和下導軸承6；推力盤7是約束屏蔽泵主軸10軸向運動的推力軸承。輔助軸承22經(jīng)輔助軸承支座23與泵體4連接，并由下循環(huán)水管20引入泵出口19處的高壓液體進行潤滑。

屏蔽泵安裝在泵座21上。泵進口1與泵出口19布置在同一條軸線上。這樣的布置適合于許多屏蔽泵通常實際運用場合的管線布置。根據(jù)實際需要，也可以采用其它角度的布置方式。

泵的工作過程如下：

電機轉子8和電機定子9構成電機，帶動主軸10旋轉。主軸將旋轉運動傳遞至雙吸葉輪2，并驅動其運動。由于雙吸葉輪2的旋轉運動，泵體4中的壓力降低，液體自泵進口1流入泵進口1。

進入泵進口1的液體，驅使輔助葉輪26產(chǎn)生旋轉運動。液體在輔助葉輪的作用下加速、混合，經(jīng)內泵體24的上、下兩側分別流入雙吸葉輪2的兩個吸入口(即雙吸葉輪第一吸入口31，雙吸葉輪第二吸入口32)。由于輔助葉輪26的作用，到達雙吸葉輪兩端吸入口的液體具有較均勻的速度與能量分布。之后，液體被雙吸葉輪加壓，在壓水室25中匯集并流向泵出口19。加壓后的液體除少量通過循環(huán)水管16、下循環(huán)水管20分別通向上儲液腔13和輔助軸承22處的儲液空間之外，絕大部分液體將流出屏蔽泵。這部分流動為雙泵體雙吸式屏蔽泵的主流。由于雙吸葉輪具有(相對主軸10)對稱的結構，所以在雙吸葉輪進口具有基本對稱的入流條件，在任何工況下屏蔽泵的軸向水推力均接近零。

引自泵出口19的一部分高壓液體經(jīng)循環(huán)水管16進入上儲液腔13。由于上儲液腔13與中儲液腔14之間存在較大的壓差，液體可通過上導軸承12，并潤滑該軸承。進入中儲液腔14的液體，仍然具有較高壓力，使得液體通過徑向間隙11進一步流向下儲液腔17。此時液體的壓力仍然高于泵體4內的來流壓力，這樣形成了推力盤7兩端的壓差。在該壓差作用下，在下儲液腔17中少量液體向泵體4泄漏，起到潤滑推力軸承的作用。該部分液體在運動過程中，一方面起到潤滑軸承的作用，一方面也帶走了屏蔽泵工作時電機產(chǎn)生的熱量。只要該部分液體的流量控制合適，就可以為屏蔽泵提供非常好的運轉環(huán)境。

另一路取自泵出口19的循環(huán)液體經(jīng)由下循環(huán)水管20進入輔助軸承支座23與輔助軸承22構成的儲液空間，并在壓差作用下通過輔助軸承22后進入泵體4。由于循環(huán)液體壓力較高，在流出輔助軸承22后具有一定的流速，可以清除附著在輔助軸承上端的泥沙等雜質。這兩部分循環(huán)液體在剩余壓力作用下回到泵體4中，可通過雙吸葉輪重新加壓后流出屏蔽泵。因此，該屏蔽泵的設計完全可以保證無液體泄漏運行。

泵座21安裝在屏蔽泵的最底部，起到承受雙泵體雙吸式屏蔽泵全部重量的作用。