1.本發(fā)明涉及離心料漿泵領(lǐng)域，尤其涉及輸送含固量大于30%的漿料的離心泵。

背景技術(shù)：

2.防腐離心泵輸送含固體物的料漿時，常用的軸密封是機械密封或流體動力密封，而這些軸密封有一個共同的使用條件，就是要外接冷卻水沖洗冷卻泵機的軸密封，否則軸密封就會很快損壞，而機封外接冷卻水不僅會耗用水資源，而且冷卻水會造成二次污染，要增加污水處理程序，增加企業(yè)運行成本等不足。

3.為了克服上述的不足，專利（201820807691.2、201820807683.5）公開了一種有橡膠圈密封與帶動靜環(huán)的機械密封組合，外加風冷系統(tǒng)的組合式離心泵軸密封，可以不外接冷卻水，也能正常運行，受到了客戶的歡迎。這種機封因不需外接冷卻水系統(tǒng)，省去了用戶很多麻煩，節(jié)約用水，且又不產(chǎn)生二次污水，很受客戶的歡迎。

4.但在近200家客戶中試用后發(fā)現(xiàn)這種組合軸密封的離心泵在輸送固含量高的料漿時，使用壽命明顯縮短。例如輸送固液比在15

?

20%的料漿時，軸密封的使用壽命在6

?

8個月；輸送20

?

30%含固量的料漿時，軸密封的壽命只有3

?

4個月；而輸送30

?

50%含固量的料漿時，密封壽命只有一個月或幾天。產(chǎn)生上述不良結(jié)果的原因是密封部位的流體流動性不足，產(chǎn)生密封發(fā)熱，而流體不流動，又帶不走軸密封部位的溫度，造成溫度上升，有時溫度會達到130℃左右，進一步的損害就是使橡膠密封圈分解變形，使密封失效。

5.密封部位流體流動性不好的產(chǎn)生原因有二個：一是物料濃度高，流動性差；二是出口壓力小，流體從葉輪外周向軸密封部返流時，無反壓力，軸密封部位的流體被葉輪1（如圖1）幅板上設(shè)置的背葉片1.1甩在泵殼內(nèi)，因泵腔內(nèi)流體壓力低，而無法返流至軸密封部冷卻密封，進而造成軸密封處無液潤滑、冷卻，再進而造成第一組唇形密封的損壞，使得料漿進入第二組的機封部，第二組機封也因顆粒物的磨蝕而損壞，最后使整個組合或軸密封損壞。

6.原有技術(shù)存在著上述不足，尤其是已公開的不外接冷卻水的軸密封技術(shù)，仍不能輸送含固量高于30%的料漿，仍需改良，也仍然有改良的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能輸送含固量更高的料漿，至少是30%以上，且不用外接冷卻水，機封能自潤滑、自冷卻的離心料漿泵。

8.為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案：一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，包括泵體、泵蓋、葉輪、主軸、軸套以及軸密封裝置，軸密封裝置包括與泵體連接的密封盒、間隔設(shè)置的前后兩道密封組成，后道密封為帶動、 靜環(huán)的機械密封，其特征在于泵體內(nèi)設(shè)置有固液分離腔，固液分離腔為葉輪幅板與前道密封之間的環(huán)形空腔，葉輪幅板設(shè)有至少一個進液孔和排液通道，進液孔連通吸入口和固液分離腔，排液通道一端連通固液分離腔側(cè)壁，另一端連通葉輪幅板外周泵腔。

9.作為優(yōu)選，前道密封為唇形密封圈。

10.作為優(yōu)選，葉輪幅板背面為不含有放射狀輻條的水平面，且圍繞圓心設(shè)置有至少一圈凸環(huán)，最靠近圓心的凸環(huán)內(nèi)側(cè)開設(shè)有圓形陣列有若干個凹槽或環(huán)形槽。

11.作為優(yōu)選，泵體上相對葉輪幅板的若干個凹槽或環(huán)形槽設(shè)有對應(yīng)的環(huán)形槽，兩者共同組成固液分離腔的環(huán)形空腔。

12.作為優(yōu)選，排液通道為葉輪幅板曲面壁厚內(nèi)從外側(cè)壁向圓心開設(shè)的若干個輻射狀通孔，輻射狀通孔與最靠近圓心的凸環(huán)內(nèi)側(cè)的若干個凹槽或環(huán)形槽貫通。

13.作為第二種優(yōu)選，排液通道為開設(shè)于葉輪幅板背面的輻射狀凹槽，輻射狀凹槽與最靠近圓心的凸環(huán)內(nèi)側(cè)的若干個凹槽或環(huán)形槽貫通。

14.作為第三種優(yōu)選，排液通道為設(shè)置于葉輪幅板背面的輻射狀凸條，輻射狀凸條間形成的凹槽與最靠近圓心的凸環(huán)內(nèi)側(cè)的若干個凹槽或環(huán)形槽貫通。

15.上述三種優(yōu)選可以組合使用，即輻射狀通孔、輻射狀凹槽、輻射狀凸條間形成的凹槽三者間的一種或任意組合。

16.作為優(yōu)選，進液孔的總截面積小于排液通道的總截面積。最優(yōu)選，所述進液孔的總截面積小于排液通道的總截面積30%以上。

17.作為優(yōu)選，料漿的含固量越大，進液孔和排液通道的總截面積均對應(yīng)變大。

18.作為優(yōu)選，料漿每小時輸送量越大，進液孔和排液通道的總截面積均對應(yīng)變大。

19.作為優(yōu)選，葉輪幅板直徑大于葉輪葉片直徑，當泵輸送壓力為0.1

?

0.3mpa，葉輪幅板大于葉輪的葉片直徑小于等于10mm，當泵輸送壓力大于0.5mpa時，葉輪幅板直徑大于等于主葉片20mm。

20.本發(fā)明有益效果：1.通過本發(fā)明的改良，能使原有技術(shù)的組合能適用于輸送含固量在30%以上的料漿，且不須加注冷卻水。

21.2.通過本發(fā)明的改良能使輸送30%含固量料漿的機封的使用壽命延長30%，即由原來的使用十個月延長到13

?

15個月。

22.3.通過本發(fā)明的改良的料漿泵，配用其它密封也能有延長軸密封使用壽命的作用。

附圖說明

23.圖1為原有技術(shù)中泵機的結(jié)構(gòu)示意圖。

24.圖2為實施例1中離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

25.圖3為實施例2中葉輪主視圖。

26.圖4為圖3的a

?

a剖視圖。

27.圖5為實施例3中葉輪的主視圖。

28.圖6為圖5的a

?

a剖視圖。

29.圖7為離心泵的轉(zhuǎn)軸與電機直聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

30.實施例1：如圖2所示，一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，包括泵體1、泵蓋2、葉輪3、主軸4、軸拼帽5、軸套6、密封盒7、密封盒蓋8、唇形橡膠密封圈9、風輪13、軸承座14、

軸承15、電機20、泵座16以及軸密封裝置，密封盒7內(nèi)前后間隔設(shè)置的前后兩道密封組成，前道密封、后道密封之間的間隙與密封盒7、軸套6合圍成存液腔，存液腔內(nèi)填充有液體，前道密封為唇形密封圈9，后道密封為帶動、靜環(huán)11、10的機械密封，泵體內(nèi)設(shè)置有固液分離腔17，固液分離腔17為葉輪幅板3.1與唇形密封圈9之間的環(huán)形空腔，固液分離腔17具體構(gòu)成為：葉輪幅板3.1背面不含背葉片，且圍繞葉輪幅板3.1圓心設(shè)置有一圈凸環(huán)3.6，凸環(huán)3.6內(nèi)側(cè)開設(shè)有3個凹槽3.2，泵體1對應(yīng)環(huán)形槽3.2設(shè)置有一圈環(huán)形凹槽1.1，兩者合圍成環(huán)形空腔，為更好的實現(xiàn)環(huán)形空腔的密封性，泵體對應(yīng)凸環(huán)3.6對應(yīng)設(shè)置有一圈凹槽，兩者相互耦合，葉輪幅板3.1設(shè)有3個進液孔3.4和9個排液通道3.3，進液孔3.4連通吸入口19和固液分離腔17，排液通道3.3一端連通固液分離腔17側(cè)壁，另一端連通葉輪幅板3.1外周泵腔，具體設(shè)置為：排液通道3.3.為葉輪幅板3.1曲面壁厚內(nèi)從外側(cè)壁向圓心開設(shè)的9個輻射狀通孔，輻射狀通孔與環(huán)形槽3.2貫通。

31.各部件制作完成后，即可進行組裝，具體的組裝方法按常規(guī)的離心泵組裝方法組裝即可，先在封盒中裝入橡膠密封圈9、密機封靜環(huán)10、靜環(huán)壓蓋8，把密封盒7用螺栓固接在泵體上，再把主軸4、軸承14、軸承座14等組件套裝在一起，在主軸上分別裝上風輪13、軸套6、機封動環(huán)座11、陶瓷軸套12，再把泵體1裝在軸承座14上，用螺釘固接。再在主軸上裝上葉輪3，再依次安裝泵蓋2、泵座16、電機20等部件，安裝完畢后，就可以得到一種葉輪與泵體之間有固液分離腔17，葉輪上有進液孔3.3和排液通道3.4的離心式料漿泵，這種離心料漿泵的軸密封就可以不外接冷卻水，就能輸送較高濃度的腐蝕性料漿，而泵機的軸密封不易損壞?？朔嗽屑夹g(shù)存在的不足，達到本發(fā)明的目的。

32.泵體對應(yīng)凸環(huán)3.6對應(yīng)設(shè)置有一圈凹槽，兩者相互耦合，使固液分離腔17形成一個相對封閉的容腔，然后通過調(diào)節(jié)進液孔3.4與排液通道3.3的截面積比來調(diào)節(jié)固液分離腔中的流體的壓力，使組合機封的密封部位的流體既不脫液、缺液，又不具有過高的壓力，有效防止唇形橡膠密封圈9過緊抱合軸套磨損。

33.實施例2：如圖3、4所示，參照實施例1，其余特征不變，排液通道3.3為開設(shè)于葉輪幅板3.1背面的輻射狀凹槽3.3.1，輻射狀凹槽3.3.1與凸環(huán)3.6內(nèi)側(cè)的3個凹槽3.2的底部貫通。因為本實施例的離心泵的排液通道3.6結(jié)構(gòu)方便制作加工，因此過流部件材質(zhì)可以用金屬或非金屬材質(zhì)制作。

34.所述金屬材質(zhì)可以為各種有耐磨性功能的金屬。

35.所述非金屬材質(zhì)可以為陶瓷、橡膠、樹脂等材料，在本實施例中不作限定。

36.實施例3：如圖5、6所示，參照實施例1，其余特征不變，排液通道3.3為設(shè)置于葉輪幅板3.1背面的輻射狀凸條3.3.2，輻射狀凸條3.3.2間形成的凹槽與凸環(huán)3.6內(nèi)側(cè)的3個凹槽3.2貫通。

37.上述優(yōu)選實施例1

?

3中，進液孔3.3的總截面積小于排液通道3.4的總截面積，最優(yōu)選為進液孔的總截面積小于排液通道的總截面積30%以上。這樣才能使固液分離腔中的液體呈負壓狀態(tài)，否則密封部位的固液分離腔中的流體就不會呈負壓狀態(tài)，這樣對密封就會有壓力性傷害；進液孔3.3的數(shù)量在2

?

6個之間，進液孔3.3的孔徑在6

?

24mm之間。排液通道3.4的孔數(shù)在6

?

18個之間，排液通道3.4的直徑在6

?

24mm之間。

38.上述優(yōu)選實施例1

?

3中，料漿的含固量越大，進液孔3.3和排液通道3.4的總截面積均對應(yīng)變大。

39.上述優(yōu)選實施例1

?

3中，料漿每小時輸送量越大，進液孔3.3和排液通道3.4的總截面積均對應(yīng)變大。例如：每小時輸送流量20m3的離心泵排液通道的孔徑設(shè)置在9mm左右，而每小時輸送流量2000m3的離心泵排液通道的孔徑就需要設(shè)置在20mm左右。

40.上述優(yōu)選實施例1

?

3中，葉輪幅板3.1直徑大于葉輪葉片直徑，當泵輸送壓力為0.1

?

0.3mpa，葉輪幅板3.1大于葉輪的葉片直徑小于等于10mm，當泵輸送壓力大于0.5mpa時，葉輪幅板3.1直徑大于等于主葉片20mm。此種設(shè)置是為了提升固液分離腔中被分離的含固量高的漿體的排出能力，增大葉輪幅板的直徑，延長排液通道的長度，進一步提升離心力，再進而提升對固液分離腔中的漿體的抽吸排出功能。

41.實施例1

?

3中所述固液分離腔也可以是由葉輪幅板上的環(huán)形槽3.2或泵體上的環(huán)形凹槽單獨構(gòu)成。設(shè)置固液分離腔的目的是讓進液孔3.4的漿體進入分離腔17后，在葉輪3的旋轉(zhuǎn)力作用下，讓分離室中的漿體也跟著旋轉(zhuǎn)，進而產(chǎn)生離心力，把料漿中的固體顆粒甩到分離腔17的外周部，讓有一定流動性的相對含固量少的漿液滯留在唇形橡膠密封9外，冷卻密封圈。

42.在葉輪幅板上的外周段設(shè)置流體通道3.3的目的在于：一是利用葉片旋轉(zhuǎn)的離心力，使輻射狀的液體通道產(chǎn)生抽吸力，把固液分離腔17中的料漿抽吸出去，使料漿從進液孔3.4中進入固液分離腔17后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)離心分離后，使?jié)舛认鄬Ω叩臐{體率先從排液通道3.3中被離心力甩出，固液分離腔中的存液開始流動，使溫度相對低的漿體從進液孔3.4中流入固液分離腔17，進入固液分離腔的流體事實上起到了冷卻第一組橡膠密封圈的作用，再進而使完成冷卻功能的流體在泵的離心力作用下，甩排出固液分離腔。

43.本發(fā)明通過設(shè)置固液分離腔17、進液孔、排液通道3.3，使近于軸密封部位的流體形成了循環(huán)流動通道，使得軸密封部位的流體的流動性增加，有效冷卻了泵機的機封部位，消除了原有技術(shù)機封因干磨而易損壞的不足，提高了輸送濃漿的離心泵組合機封的使用壽命，達到了本發(fā)明的目的。

44.上述優(yōu)選實施例1

?

3中，泵殼1、泵蓋2為鋼塑復合結(jié)構(gòu)，鋼塑復合結(jié)構(gòu)的塑料選用500萬分子量以上的超高分子量聚乙烯。

45.在葉輪幅板上開設(shè)凹槽的凹槽數(shù)量和大小，參照上述通孔的截面積計算即可。

46.本發(fā)明中所述的離心泵可以是帶托架結(jié)構(gòu)的4（如圖2），也可以是泵軸與電機直聯(lián)式結(jié)構(gòu)的（如圖7），本發(fā)明中不作限定，均在本發(fā)明的發(fā)明保護范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，包括泵體、泵蓋、葉輪、主軸、軸套以及軸密封裝置，軸密封裝置包括與泵體連接的密封盒、間隔設(shè)置的前后兩道密封組成，后道密封為帶動、靜環(huán)的機械密封，其特征在于泵體內(nèi)設(shè)置有固液分離腔，固液分離腔為葉輪幅板與前道密封之間的環(huán)形空腔，葉輪幅板設(shè)有至少一個進液孔和排液通道，進液孔連通吸入口和固液分離腔，排液通道一端連通固液分離腔側(cè)壁，另一端連通葉輪幅板外周泵腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于前道密封為唇形密封圈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于葉輪幅板背面為不含有放射狀輻條的水平面，且圍繞圓心設(shè)置有至少一圈凸環(huán)，最靠近圓心的凸環(huán)內(nèi)側(cè)開設(shè)有圓形陣列有若干個凹槽或環(huán)形槽。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于排液通道為葉輪幅板曲面壁厚內(nèi)從外側(cè)壁向圓心開設(shè)的若干個輻射狀通孔，輻射狀通孔與若干個凹槽一一對應(yīng)貫通或與環(huán)形槽貫通和/或排液通道為開設(shè)于葉輪幅板背面的輻射狀凹槽，輻射狀凹槽與若干個凹槽或環(huán)形槽貫通和/或排液通道為設(shè)置于葉輪幅板背面的輻射狀凸條，輻射狀凸條間形成的凹槽與若干個凹槽或環(huán)形槽貫通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于進液孔的總截面積小于排液通道的總截面積。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于料漿的含固量越大，進液孔和排液通道的總截面積均對應(yīng)變大。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于料漿每小時輸送量越大，進液孔和排液通道的總截面積均對應(yīng)變大。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于葉輪幅板直徑大于葉輪葉片直徑，當泵輸送壓力為0.1

?

0.3mpa，葉輪幅板大于葉輪的葉片直徑小于等于10mm，當泵輸送壓力大于0.5mpa時，葉輪幅板直徑大于等于主葉片20mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，其特征在于泵體對應(yīng)葉輪幅板上的凸環(huán)配設(shè)有環(huán)形凹槽，兩者相互耦合。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種用于輸送含固體料漿的離心料漿泵，包括泵體、泵蓋、葉輪、主軸、軸套以及軸密封裝置，軸密封裝置包括與泵體連接的密封盒、間隔設(shè)置的前后兩道密封組成，后道密封為帶動、靜環(huán)的機械密封，泵體內(nèi)設(shè)置有固液分離腔，固液分離腔為葉輪幅板與前道密封之間的環(huán)形空腔，葉輪幅板設(shè)有至少一個進液孔和排液通道，進液孔連通吸入口和固液分離腔，排液通道一端連通固液分離腔側(cè)壁，另一端連通葉輪幅板外周泵腔。能使離心泵輸送30%以上含固料漿時，也能不用外接冷卻水，離心泵的機封也不會損壞。壞。壞。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣龍福 郭丹楓 夏鵬飛 蔣列鋒

受保護的技術(shù)使用者：宜興市宙斯泵業(yè)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.10

技術(shù)公布日：2021/11/2