基本信息
- 项目名称：
- 新型双级单吸高扬程离心泵的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本实用新型涉及一种高扬程离心泵，特别涉及一种双级单吸式高扬程离心泵。本实用新型的隔板只需要保证其外表面和泵体前段、后段的内表面配合，同时利用前段和后段中间夹紧面夹置装有两个密封圈的中间隔板，使结构工艺性得到了优化，减少了切削加工量，大大缩短了轴向尺寸，改善了水泵轴的受力情况，提高了离心泵质量，延长了离心泵的使用寿命。
- 详细介绍：
- 新型双级单吸高扬程离心泵在吸收国外同类产品最新科技成果的基础上采用先进的水力模型，结合现代泵最优结构组合设计，提供一种扬程较高，运转平稳的立卧式离心泵，该泵采用电机带动立（卧）式离心泵，由泵轴和叶轮组成，具有结构简单，重量轻，维护方便，省时节能明显，效率高，水力性能优良等特点，适应要求流量大、使用可靠的消防、化工、石油等各个领域。以水力损失最小为目标的损失极值优化法研究开发最优水泵结构组合设计，全面解决其他同类水泵存在的结构缺陷——轴向力和径向力分解问题，高杨程规格水泵效率较低问题，水泵轴受力不合理问题。 该新型双级单吸高扬程离心泵的转子腔体采用悬臂比小的新结构,支撑平稳可靠,克服了转子过重悬臂过大支撑不平稳的不足;结构新颖优化设计,泵零部件少，比多级泵及现行普通旋喷泵结构简单，装拆和维护非常方便，且维修费用低，机封设在泵进口处，只密封进口压力，容易实现密封，使用寿命长；操作方便，简单易行；主轴不接触介质，无密封问题，可以不考虑轴的耐蚀性；由于泵的特殊结构设计，泵转子几乎不产生轴向力，从根本上克服了多级泵轴向力大且不好平衡的难题；选用轴承富裕量大且轴承外部设有水冷却腔，轴承使用寿命长；增速时，有单独的齿轮箱增速，齿轮传动比不大，对增速箱体及其轴承、密封、齿轮的要求不算太高，齿轮箱容易维护，工作稳定可靠，使用寿命长。 该新型双级单吸高扬程离心泵采用泵转子腔同叶轮随主轴一起转动，无多级泵那样的圆盘磨擦损失，泵效率高，其效率在小流量高扬程范围内较多级泵、高速泵还要高3～5％以上，属于高效节能产品。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 单级单吸离心泵是水泵众多种类中最普通实用和经济的水泵，适合大众和小型企业的使用，但是该种泵在程超过80米以上时，水泵的效率明显降低，因此采用两个离心泵叶轮的双级单吸离心泵是一个非常可行的方案。 现有的双级单吸离心泵包括电机与泵体，电机与泵体之间固定连接，电机轴伸入到泵体中，轴上设有第一叶轮和第二叶轮，第一叶轮和第二叶轮分别位于泵体的前段和后段中，泵体前段和后段之间设有隔板,隔板位于泵体前段部分的外表面与相应部位的前段的内表面配合，隔板位于泵体后段部分的外表面与相应部位的后段的内表面配合。现有技术中，隔板采用螺栓联接到泵体的前段或后段，使得隔板的联接精度低，同时使泵体的轴向尺寸大，结构复杂，加工成本高。 为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种结构紧凑的双级单吸式高扬程离心泵，其技术解决方案是所述的隔板外表面上轴向的中间位置设有凸出的凸边，泵体的前段和后段的内表面上设有相应的凹槽，在凸边的两侧端面与泵体的前段和后段的凹槽内端面之间分别设有密封圈。然而进一步技术解决方案是所述的隔板位于泵体前段部分的外表面与相应部位的前段的内表面配合，隔板位于泵体后段部分的外表面与相应部位的后段的内表面配合。 采用上述结构的离心泵的隔板只需要保证其外表面和泵体前段、后段的内表面配合，同时利用前段和后段中间夹紧面夹置装有两个密封圈的中间隔板，使结构工艺性得到了优化，减少了切削加工量，大大缩短了轴向尺寸，改善了水泵轴的受力情况，提高了离心泵质量，延长了离心泵的使用寿命。
科学性、先进性
- 该新型双级单吸高扬程离心泵的转子腔体采用悬臂比小的新结构,支撑平稳可靠,克服了转子过重悬臂过大支撑不平稳的不足;结构新颖优化设计,泵零部件少，比多级泵及现行普通旋喷泵结构简单，装拆和维护非常方便，且维修费用低，机封设在泵进口处，只密封进口压力，容易实现密封，使用寿命长；操作方便，简单易行；主轴不接触介质，无密封问题，可以不考虑轴的耐蚀性；由于泵的特殊结构设计，泵转子几乎不产生轴向力，从根本上克服了多级泵轴向力大且不好平衡的难题；选用轴承富裕量大且轴承外部设有水冷却腔，轴承使用寿命长；增速时，有单独的齿轮箱增速，齿轮传动比不大，对增速箱体及其轴承、密封、齿轮的要求不算太高，齿轮箱容易维护，工作稳定可靠，使用寿命长。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品在2010年03月24号已由中华人名共和国国家知识产权局受理，申请号为201120080924.9 浙江省“第十二届”挑战杯获得三等奖
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 和生产厂家合作试制成功后直接投入生产。
作品可展示的形式
- 图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 新型双级单吸高扬程离心泵研制、项目实施及技术的推广符合国家技术产品发展政策。该产品的质量相对稳定，产品的推广对于石油、化工、消防等领域运用广泛，具有良好的市场经济效益。水泵是一种通用机械，应用非常广泛，该产品具有成本低、扬程高、使用可靠、重量轻安装方便等特点，销售潜力巨大，对优化水泵产业结构，推动结构转型，节约能源，构建社会主义和谐社会贡献力量。项目实施并生产出样机后，将申请相关专利，与上海诺赛泵业制造有限公司合作对产品进行改进完善推向市场。 合作企业上海诺赛泵业制造有限公司利用CFD、PIV目前，上海诺赛泵业制造有限公司各分公司、办事处、代理商已将有关资料送到目标客户手中。该产品生产实施后，具有很好的投资收益。产品一经推广，将年产值超过100万元以上。
同类课题研究水平概述
- 随着人们生活水平的不断提高，国家对消防安全非常重视，对各个行业消防安全的要求也越来越高，而消防设施具有一次性投入大，使用频率低的特点，造成消防预防不断上升，市场急需开发成本低，性能优，使用可靠的消防产品以替代现有产品，以满足用户要求。而在消防泵市场，各水泵厂家产品因质化现象严重。产品多为多级离心泵，价格竞争非常惨烈，至今没有哪个企业在消防泵单一产品市场取得绝对的优势，个别厂家曾经开发出“切流泵”，但由于市场推广缺乏力度，加之产品价格和性能与消防泵的定位不吻合，因此并未占得先机，成为领导品牌，客户迫切需要一种成本低，流量大，扬程高，使用可靠，重量轻，安全方便的消防泵。 新型高扬程离心泵采用先进的水力模型，结合现代泵最优结构组合设计， 转子腔体采用悬臂比小的新结构,支撑平稳可靠,克服了转子过重悬臂过大支撑不平稳的不足;结构新颖优化设计,泵零部件少，较多级泵及现行普通旋喷泵结构简单，装拆和维护非常方便，且维修费用低，机封设在泵进口处，只密封进口压力，容易实现密封，使用寿命长；操作方便，简单易行；主轴不接触介质，无密封问题，可以不考虑轴的耐蚀性；由于泵的特殊结构设计，泵转子几乎不产生轴向力，从根本上克服了多级泵轴向力大且不好平衡的难题；选用轴承富裕量大且轴承外部设有水冷却腔，轴承使用寿命长；增速时，有单独的齿轮箱增速，齿轮传动比不大，对增速箱体及其轴承、密封、齿轮的要求不算太高，齿轮箱容易维护，工作稳定可靠，使用寿命长。 新型双级单吸高扬程离心泵采用泵转子腔同叶轮随主轴一起转动，无多级泵那样的圆盘磨擦损失，泵效率高，其效率在小流量高扬程范围内较多级泵、高速泵还要高3～5％以上，属于高效节能产品。 新型双级单吸高扬程离心泵产品系列化，可以通过改变集流管喉部直径达到改变其流量，改变泵转速或改变集流管扩散段长度（或称叶轮外径）达到改变其扬程，全系列仅需2个基础泵(4个规格)就可以实现全部系列性能的无级模块化组合；使用维护费用少，通常只需要更换机封，运行成本低，不象多级泵、往复泵有很多的易损件。 研制开发全新产品KLG(W)高扬程离心泵，流量范围2.8-400m^3/r，扬程12.5-263m，水力性能参数覆盖单级单吸离心泵和KDL立式多级泵型的范围，适应市场急需的开发成本低、性能优、使用可靠的水泵产品，在安全生产上具有重大意义。
