本发明涉及一种转速可变的旋转喷射泵及装配方法,属于非变容式泵。
背景技术:
1、旋转喷射泵作为一种高效能流体输送设备,在化工、石油、冶金、水处理等多个工业领域中得到了广泛应用。旋转喷射泵的转速调节范围宽广,通常涵盖从1450r/min至5000r/min,甚至部分型号能够达到8000r/min,这一特性使得旋转喷射泵能够灵活适应不同工况下的流量与压力需求,提升系统整体运行效率。
2、然而,在驱动旋转喷射泵实现高转速运行的过程中,一个显著的技术瓶颈在于电机转速的限制。传统高转速电机,尤其是工业级应用,其转速普遍集中在二级电机的标准转速,即2950r/min左右,很少有电机制造商能够提供超过3600r/min的电机产品,这一现状直接制约了旋转喷射泵在高转速区间内的直接驱动能力。
3、为了克服这一技术难题,当前行业内主要采取了两种解决方案:对于转速需求不超过3600r/min的旋喷泵,通过变频技术调节电机转速成为一种常见做法,变频电机通过改变供电频率来实现转速的无级调节,虽然能够在一定程度上满足转速需求,但变频设备本身成本高昂,且长期运行中的能耗和维护成本也相对较高,影响了整体经济效益。对于需要更高转速的旋喷泵,通常采用增速机作为中间传动装置,将电机的较低转速转换为旋转喷射泵所需的高转速,这种方法虽然能够有效提升旋转喷射泵的转速,但增速机的引入不仅增加了系统的复杂性和重量,还带来了额外的能量损失和故障点,同时增速机及其安装维护成本也进一步推高了整体投资。
4、因此,无论是采用变频电机还是增速机,都显著增加了旋转喷射泵驱动系统的成本;而且,变频电机在高频运行时效率有所下降,而增速机则存在额外的机械损失,两者均降低了整个驱动系统的能效;且多个部件的串联使用增加了系统的故障概率,任何一环的失效都可能导致整个驱动系统的瘫痪,影响生产连续性。
5、因此,需要一种能够直接驱动旋转喷射泵实现高转速运行,同时兼顾成本效益、能效和可靠性的旋转喷射泵。
6、需要说明的是,本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景技术,并且因此,它可以包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
2、本发明提供的技术方案如下:一种转速可变的旋转喷射泵,包括外壳、出水段、进水段、轴承箱、转毂、叶轮、驱动轴、从动轴、第一传动齿轮和第二传动齿轮,所述外壳的一端可拆卸的连接泵盖,所述外壳的另一端连接轴承箱,所述泵盖的外侧依次连接所述进水段和所述出水段,所述叶轮和转毂设置在所述外壳内,所述集液管的悬臂端位于所述叶轮和所述转毂形成的转子腔内,所述集液管的出口管端穿过所述叶轮并与所述出水段连接,所述驱动轴和所述从动轴均通过轴承安装在所述轴承箱内,所述驱动轴上安装所述第一传动齿轮,所述从动轴的一端与所述转毂连接,所述从动轴的另一端安装所述第二传动齿轮,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮直接或间接啮合传动。
3、本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有以下有益效果:本发明在驱动轴上安装了第一传动齿轮,而从动轴则与转毂相连并配备了第二传动齿轮,这两组齿轮既可以直接啮合,也可以通过中间齿轮实现间接传动,通过电机驱动该驱动轴,用户能够依据实际工况需求,精确计算泵转速与齿数比之间的关系,通过更换传动齿轮实现转速的增减,满足多样化的工作场景;此外,本发明将传动齿轮直接集成于轴承箱内,不仅简化了整体结构,减少了部件间的复杂连接,还省去了额外购买增速器的必要,从而在保证性能的同时,有效降低了生产成本和使用成本。
4、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
5、进一步地,还包括密封动环和密封静环,所述密封静环套设在所述集液管上,所述密封动环安装在所述叶轮上,所述叶轮与所述集液管之间的泄漏点通过所述密封动环和所述密封静环配合密封。
6、采用上述进一步方案的有益效果是,密封动环与密封静环的配合使用,有效防止了工作介质在高压或高速流动下的泄漏,保障了泵的稳定运行和长期可靠性。
7、进一步地,还包括轴套,所述轴套与所述叶轮连接,且所述轴套套设在所述集液管的出口端外,所述轴套与所述集液管之间为进液通道,所述进液通道连通所述进水段和所述转子腔。
8、采用上述进一步方案的有益效果是,轴套与集液管之间的进液通道,使得进水段的水流能够直接、高效地进入转子腔,轴套与叶轮和集液管的连接方式也便于在需要时进行拆卸和检修,降低了维护成本和时间。
9、进一步地,还包括电机,所述电机安装在所述轴承箱外,所述电机与所述驱动轴连接。
10、进一步地,所述轴承箱上设有水冷盖,所述轴承箱内设有水冷盘管,所述水冷盘管用于为所述轴承箱内的齿轮及轴承降温。
11、采用上述进一步方案的有益效果是,高温环境会加速齿轮和轴承的磨损,降低其使用寿命,通过水冷盘管进行降温,可以保持轴承箱内部温度在一个适宜的范围内,从而减缓齿轮和轴承的磨损速度,延长其使用寿命。
12、本发明还提供了一种技术方案如下:一种转速可变的旋转喷射泵的装配方法,包括如下步骤:
13、驱动轴安装步骤:将第一轴承及第一传动齿轮安装至驱动轴上,并使用挡圈进行定位;从电机侧将已装配好的驱动轴安装到轴承箱中,所述轴承箱上设有用于定位第一轴承的第一定位台;第一轴承安装到位后,安装驱动侧轴承压盖以完成驱动轴的固定;
14、从动轴安装步骤:先将非驱侧轴承压盖套在从动轴上;依次将从动轴穿过第二轴承、第二传动齿轮并安装螺母,随后使用挡圈将第二传动齿轮固定;从轴承箱的非驱动端将集成好的从动轴安装到轴承箱中,利用轴承箱上的第二定位台定位轴承;当第二轴承安装到位后,固定非驱侧轴承压盖;
15、剩余零件安装步骤:将转毂安装到从动轴上;将密封静环套在集液管上,并将集液管置于转毂腔内;在叶轮上使用销子固定密封动环,随后将叶轮与转毂连接;将轴套与叶轮连接;在轴套上安装密封部件;将进水段和泵盖连接;将集液管与进水段固定在一起,使密封静环受到压缩,以实现密封效果;最后,将进水段与出水段连接,完成整个旋转喷射泵的安装。
16、本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有以下有益效果:本发明提出的转速可变的旋转喷射泵装配方法,能够确保泵的各个部件能够准确无误地组装在一起,从而实现了泵的高性能运行。与现有技术相比,本发明的装配方法显著提高了装配的精度和效率,减少了因装配不当导致的性能下降或故障风险。具体而言,本发明首先精确地将轴承和传动齿轮安装到驱动轴和从动轴上,并利用定位台和紧固件确保各部件的准确定位和牢固固定,随后,通过逐步组装转毂、叶轮、集液管等关键部件,并在过程中特别注重密封性能的实现,确保了泵体内部的高压流体不会泄漏。最后,通过连接进水段、出水段等部件,完成了整个泵的装配。不仅简化了复杂的装配流程,提高了装配的准确性和效率,还通过精细的密封设计保障了泵的长期稳定运行。此外,该方法还考虑到了维护和检修的便捷性,使得在泵的使用过程中能够方便地进行部件的更换和维修。
1.一种转速可变的旋转喷射泵,包括外壳(18)、出水段(1)、进水段(2)、集液管(3)、泵盖(5)、叶轮(6)、转毂(7)和轴承箱(9),所述外壳(18)的一端可拆卸的连接所述泵盖(5),所述外壳(18)的另一端连接所述轴承箱(9),所述泵盖(5)的外侧依次连接所述进水段(2)和所述出水段(1),所述叶轮(6)和转毂(7)设置在所述外壳(18)内,所述集液管(3)的悬臂端位于所述叶轮(6)和所述转毂(7)形成的转子腔内,所述集液管(3)的出口管端穿过所述叶轮(6)并与所述出水段(1)连接,其特征在于,还包括驱动轴(14)、从动轴(11)、第一传动齿轮(13)和第二传动齿轮(12),所述驱动轴(14)和所述从动轴(11)均通过轴承安装在所述轴承箱(9)内,所述驱动轴(14)上安装所述第一传动齿轮(13),所述从动轴(11)的一端与所述转毂(7)连接,所述从动轴(11)的另一端安装所述第二传动齿轮(12),所述第一传动齿轮(13)和所述第二传动齿轮(12)直接或间接啮合传动。
2.根据权利要求1所述的转速可变的旋转喷射泵,其特征在于,还包括密封动环(15)和密封静环(16),所述密封静环(16)套设在所述集液管(3)上,所述密封动环(15)安装在所述叶轮(6)上,所述叶轮(6)与所述集液管(3)之间的泄漏点通过所述密封动环(15)和所述密封静环(16)配合密封。
3.根据权利要求2所述的转速可变的旋转喷射泵,其特征在于,还包括轴套(4),所述轴套(4)与所述叶轮(6)连接,且所述轴套(4)套设在所述集液管(3)的出口端外,所述轴套(4)与所述集液管(3)之间为进液通道,所述进液通道连通所述进水段(2)和所述转子腔。
4.根据权利要求3所述的转速可变的旋转喷射泵,其特征在于,还包括电机,所述电机安装在所述轴承箱(9)外,所述电机与所述驱动轴(14)连接。
5.根据权利要求4所述的转速可变的旋转喷射泵,其特征在于,所述轴承箱(9)上设有水冷盖(17),所述轴承箱(9)内设有水冷盘管,所述水冷盘管用于为所述轴承箱(9)内的齿轮及轴承降温。
6.根据权利要求5所述的转速可变的旋转喷射泵的装配方法,其特征在于,包括如下步骤: