原油管道输送用输油管线泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及原油管道输送装置，具体地说是一种原油管道输送用输油管线泵，包括泵轴、驱动端轴承体、高压机械密封、泵体、叶轮、导叶、泵盖、非驱动端轴承体及风扇部件，泵体及泵盖的两端分别安装有驱动端轴承体、非驱动端轴承体，非驱动端轴承体外侧设随泵轴旋转的风扇部件；泵轴依次穿过非驱动端轴承体、泵盖、泵体及驱动端轴承体，在泵轴与泵体的两端分别设有套在泵轴上、防止介质泄漏的高压机械密封；平衡径向力的导叶安装在泵体及泵盖上；平衡轴向力的双吸叶轮位于泵体内、并采用滑装形式用螺纹套固定在泵轴上；泵体设有水平开口的泵吸入口及泵吐出口。本实用新型具有流量大、扬程高、入口压力高、效率高的特点。
【专利说明】原油管道输送用输油管线泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及原油管道输送装置，具体地说是一种原油管道输送用输油管线栗。
【背景技术】
[0002]在大型输油管线系统中，系统设计要求每个泵站配4?5台输油管线泵。由于该泵对效率要求较高，现有的输油管线泵的技术参数无法满足泵站用泵的需要，更无法满足我国日益增长的原油管线输送能力的需要。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种原油管道输送用输油管线泵。该输油管线泵完全满足技术参数要求和原油管道输送装置使用要求。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本实用新型包括泵轴、驱动端轴承体、高压机械密封、泵体、叶轮、导叶、泵盖、非驱动端轴承体及风扇部件，其中泵体与泵盖相连，并在所述泵体及泵盖的驱动端、非驱动端分别设有安装在泵体及泵盖上的驱动端轴承体、非驱动端轴承体；所述泵轴依次穿过非驱动端轴承体、泵盖与泵体围成的空间及驱动端轴承体，在泵盖与泵体围成的所述空间的两端分别设有套在泵轴上、防止介质泄漏的高压机械密封，两端的所述高压机械密封均安装在泵体及泵盖上，并位于所述驱动端轴承体及非驱动端轴承体的内侧；平衡径向力的所述导叶紧配合安装于泵盖及泵体内，平衡轴向力的所述叶轮位于导叶内、并采用滑装形式安装在所述泵轴上；所述泵体上分别设有水平方向开口的泵吸入口及泵吐出口 ；所述风扇部件安装在非驱动端轴承体上，并随所述泵轴旋转。
[0006]其中:所述泵盖顶部开有冲洗孔，该冲洗孔分别与安装在泵体及泵盖两端的高压机械密封相连通，为所述高压机械密封提供清洁的冲洗液；所述驱动端轴承体及非驱动端轴承体内的泵轴上分别安装有由泵轴带动旋转的甩油环，该驱动端轴承体及非驱动端轴承体通过随泵轴旋转的甩油环抛油进行润滑；所述泵体为单级单涡壳式，在泵体的下方连接有排液管路；所述泵盖安装在泵体的顶部，该泵体与泵盖为单级单涡壳式，轴向水平剖分，所述泵盖与泵体的中开面之间装配有防止因高压介质而导致泄漏的可压缩的密封垫；所述导叶与泵体和泵盖之间均安装有防止泄漏的O型密封圈；
[0007]所述导叶为用于平衡所述输油管线泵所产生的径向力的径向导叶，并通过更换所述导叶实现两种额定流量工况；所述叶轮为离心式单级双吸叶轮，在叶轮的前后两侧分别设有平衡轴向力的叶轮密封环；所述叶轮的前后两侧分别设有壳体密封环，位于叶轮前、后两侧的所述壳体密封环均安装在所述泵盖和泵体上，两侧的壳体密封环分别与同侧的所述叶轮密封环形成节流间隙，并通过更换所述叶轮实现两种额定流量工况；所述叶轮前后两侧的泵轴上均沿轴向由内至外依次设有轴套及螺纹轴套，两侧的所述螺纹轴套与所述泵盖及泵体之间设有喉部衬套；所述泵盖与泵体的非驱动端之间通过螺栓拧紧，并有销孔定位；所述风扇部件位于非驱动端轴承体的外侧，通过随所述泵轴的旋转带走非驱动端轴承体内轴承所产生的热量、降低所述轴承温度；所述非驱动端轴承体内的轴承为承担残余轴向力的背靠背向心推力球轴承。
[0008]本实用新型的优点与积极效果为:
[0009]1.本实用新型具有可变额定工况:额定流量(3100m3/h、2100m3/h)、扬程高(两种额定流量下扬程均为210m)、转速(2980r/min)，高入口压力(6.5Mpa)的特点，高效(90.12% )的叶轮水力模型和与之相匹配的涡壳，达到了系统对泵的基本使用性能要求。
[0010]2.本实用新型的高压机械密封冲洗方式采用自冲洗方式并通过旋液分离器来将清洁的泵自身输送介质送到密封腔，无需外接冲洗源；密封泄漏量通过积液灌并装有远传仪表进行监控。
[0011]3.本实用新型驱动端轴承体及非驱动端轴承体内的轴承采用一次性注油、通过泵轴的转动带动甩油环抛油的润滑方式，保证了运转正常。驱动端轴承体及非驱动端轴承体上装有自动补偿的恒油位油杯及油窗。非驱动端轴承体外侧设有风扇部件，可带走轴承高速运转所产生的热量。
[0012]4.本实用新型在泵体和泵盖之间设有可压缩的进口高压金属密封垫，垫片采用进口产品，承压等级可达到15MPa，可以防止介质压力高而导致泄漏现象的发生。耐高入口压力，高压机械密封承受压力大于12MPa，要求密封的设计压力按15MPa。密封能同时适应正常和静态压力。
[0013]5.本实用新型的泵吸入口及泵吐出口整体铸造在泵体上，左进右出在同一水平面上，能够满足安装的特殊要求。
[0014]6.本实用新型的叶轮为离心式双吸叶轮，叶轮设有前后叶轮密封环，可以平衡轴向力；本实用新型通过双吸叶轮来承担主要轴向力，通过推力轴承来承受残余轴向力，提高了机组的稳定性。
[0015]7.本实用新型的可更换的导叶用于平衡泵运转时所产生的径向力，提高了机组的安装可靠性。
[0016]8.本实用新型的轴在设计时已考虑在轴上安装轴承及联轴器位置处钻充液压油的孔。因现场无加热条件，为方便现场拆卸轴承及联轴器。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的内部结构示意图；
[0018]图2为图1的K向视图；
[0019]其中:1为泵轴,2为驱动端轴承体,3为高压机械密封,4为泵体，5为喉部衬套,6为轴套，7为第一叶轮密封环，8为第一壳体密封环，9为叶轮，10为第二壳体密封环，11为第二叶轮密封环，12为O型密封圈，13为风扇部件，14为螺纹轴套，15为密封垫，16为泵盖，17为非驱动端轴承体，18为甩油环，19为冲洗孔，20泵吸入口，21泵吐出口，22导叶。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0021]本实用新型的输油管线泵为卧式单级双吸涡壳式离心泵，该输油管线泵所在的整套机组共同组装在同一个联合底座上，由高压风冷自润滑电动机直接驱动输油管线泵。
[0022]如图1、图2所示，本实用新型包括泵轴1、驱动端轴承体2、高压机械密封3、泵体4、叶轮9、泵盖16及非驱动端轴承体17，其中泵盖16固接在泵体4的顶部，泵体4与泵盖16为单级单涡壳式，轴向水平剖分、近中心线支撑，采用数控加工木型精密铸造制成，减少铸造缺陷；在泵体4上分别设有水平开口的泵吸入口 20及泵吐出口 21，泵吸入口 20及泵吐出口 21均有现场压力表进行观测；在泵体4的下方连接有排液管路，管路上配制高压阀，在正常工作时，高压阀是关闭的。
[0023]泵盖16与泵体4通过大螺栓拧紧，并有顶丝孔及销孔，泵盖16与泵体4之间装配有可压缩的高压金属密封垫15，可靠地密封了泵体4与泵盖16，又可以防止因冲蚀而导致泄漏现象的发生。
[0024]泵轴I由非驱动端穿入，依次穿过非驱动端轴承体17、泵盖16与泵体4围成的空间及驱动端轴承体2，泵轴I的驱动端通过弹性膜片联轴器与机组中的电机相连。在泵体4与泵盖16围成空间的驱动端及非驱动端分别设有套在泵轴I上的高压机械密封3，两端的高压机械密封3作用非常关键，密封可承受静压至15MPa的压力，对整个机组进行密封，防止介质泄漏；两端的高压机械密封3均通过螺栓固接在泵体4及泵盖16上，并位于驱动端轴承体2、非驱动端轴承体17的内侧。本实用新型的高压机械密封3按照API 682标准执行，冲洗方式是PLAN31+65(AP 1610中的代号)自冲洗并有密封检漏装置。泵盖16上开有冲洗孔19，该冲洗孔分别与泵体4及泵盖16两端的高压机械密封3相连通，为高压机械密封3提供清洁的自冲洗的冲洗液。自冲洗可用泵自身输送的介质来冲洗，无需外接冲洗源，保证了输送介质的清洁环保。
[0025]叶轮9位于泵体4及泵盖16围成的空间内、并采用滑装形式安装在泵轴I上，叶轮9是离心式单级双吸，承担主要轴向力。在叶轮9的前后两侧分别设有第一、二壳体密封环8、10及平衡轴向力的第一、二叶轮密封环7、11 ;位于叶轮9前侧的第一壳体密封环8安装在泵体4及泵盖16上、与第一叶轮密封环7密封抵接，位于叶轮9后侧的第二壳体密封环10安装在泵体4及泵盖16上、与第二叶轮密封环11密封抵接。叶轮9采用3D蜡模打印且精密铸造减少铸造缺陷，提高效率，保证其良好性能。
[0026]叶轮9前后两侧的泵轴I上均沿轴向由内至外依次设有轴套6及螺纹轴套14，两侧的螺纹轴套14与泵盖16及泵体4之间设有喉部衬套5。
[0027]驱动端轴承体2及非驱动端轴承体17内的径向轴承采用深沟球轴承，非驱动端轴承体17内的推力轴承采用角接触球轴承，两端轴承处均设有带数显的温度变送器，可就地观测也可通过中控室时刻监测；泵轴I的两端通过球轴承支撑、通过推力轴承平衡残余轴向力。
[0028]驱动端轴承体2及非驱动端轴承体17内的轴承采用自润滑结构，即驱动端轴承体2及非驱动端轴承体17内的泵轴I上分别安装有由泵轴I带动旋转的甩油环18，驱动端轴承体2及非驱动端轴承体17内的轴承通过随泵轴I旋转的甩油环18抛油的润滑方式进行润滑。驱动端轴承体2和非驱动端轴承体7对泵的运转起关键作用，通过轴向力的计算及轴承温升等考虑选择合适的轴承系列，轴承体采用风冷自润滑结构，非驱动端轴承体铸有散热片及风扇部件提高了安全可靠性，采用一次性注油，通过泵轴I的转动带动甩油环18抛油的润滑方式，保证运转正常。轴承体采用金型铸造，保证外观质量及美观性。非驱动端轴承体17的外侧设有风扇部件23 (本实用新型的风扇部件23为现有技术)，该风扇部件23与泵轴I的非驱动端相连，随泵轴I旋转，可以带走非驱动端轴承体17内轴承所产生的热量，降低了轴承的温度。
[0029]本实用新型的工作原理为:
[0030]本实用新型为卧式单级双吸涡壳式离心泵，整套机组包括本实用新型和电机共同组装在同一个联合底座上，由电动机直接驱动本实用新型。
[0031]由于输油管线泵安装的泵站大多处于地理环境无水源、海拔高、泵站位置偏僻且泵需要串联使用等因素。因此本实用新型的泵体4及泵盖16、密封需按承受高入口压力设计且需设计大功率高速自润滑轴承体，没有冷却水提供。
[0032]本实用新型适用于2500KW级原油管道输送项目，还可作为石油化工流程及其他化学工业产品用泵。
【权利要求】
1.一种原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:包括泵轴(I)、驱动端轴承体(2)、高压机械密封(3)、泵体(4)、叶轮(9)、导叶(22)、泵盖(16)、非驱动端轴承体(17)及风扇部件(23)，其中泵体(4)与泵盖(16)相连，并在所述泵体⑷及泵盖(16)的驱动端、非驱动端分别设有安装在泵体⑷及泵盖(16)上的驱动端轴承体(2)、非驱动端轴承体(17);所述泵轴(I)依次穿过非驱动端轴承体(17)、泵盖(16)与泵体(4)围成的空间及驱动端轴承体(2)，在泵盖(16)与泵体(4)围成的所述空间的两端分别设有套在泵轴(I)上、防止介质泄漏的高压机械密封(3)，两端的所述高压机械密封(3)均安装在泵体(4)及泵盖(16)上，并位于所述驱动端轴承体(2)及非驱动端轴承体(17)的内侧；平衡径向力的所述导叶(22)紧配合安装于泵盖(16)及泵体(4)内，平衡轴向力的所述叶轮(9)位于导叶(22)内、并采用滑装形式安装在所述泵轴(I)上；所述泵体(4)上分别设有水平方向开口的泵吸入口(20)及泵吐出口(21);所述风扇部件(23)安装在非驱动端轴承体(17)上，并随所述泵轴⑴旋转。
2.按权利要求1所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述泵盖(16)顶部开有冲洗孔(19)，该冲洗孔(19)分别与安装在泵体(4)及泵盖(16)两端的高压机械密封(3)相连通，为所述高压机械密封(3)提供清洁的冲洗液。
3.按权利要求1所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述驱动端轴承体(2)及非驱动端轴承体(17)内的泵轴(I)上分别安装有由泵轴(I)带动旋转的甩油环(18)，该驱动端轴承体(2)及非驱动端轴承体(17)通过随泵轴(I)旋转的甩油环(18)抛油进行润滑。
4.按权利要求1所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述泵体(4)为单级单涡壳式，在泵体(4)的下方连接有排液管路；所述泵盖(16)安装在泵体(4)的顶部，该泵体(4)与泵盖(16)为单级单涡壳式，轴向水平剖分，所述泵盖(16)与泵体(4)的中开面之间装配有防止因高压介质而导致泄漏的可压缩的密封垫(15);所述导叶(22)与泵体(4)和泵盖(16)之间均安装有防止泄漏的O型密封圈(12)。
5.按权利要求1或4所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述导叶(22)为用于平衡所述输油管线泵所产生的径向力的径向导叶，并通过更换所述导叶(22)实现两种额定流量工况。
6.按权利要求1至4任一权利要求所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述叶轮(9)为离心式单级双吸叶轮，在叶轮(9)的前后两侧分别设有平衡轴向力的叶轮密封环；所述叶轮(9)的前后两侧分别设有壳体密封环，位于叶轮(9)前、后两侧的所述壳体密封环均安装在所述泵盖(16)和泵体(4)上，两侧的壳体密封环分别与同侧的所述叶轮密封环形成节流间隙，并通过更换所述叶轮(9)实现两种额定流量工况。
7.按权利要求1至4任一权利要求所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述叶轮(9)前后两侧的泵轴(I)上均沿轴向由内至外依次设有轴套(6)及螺纹轴套(14)，两侧的所述螺纹轴套(14)与所述泵盖(16)及泵体(4)之间设有喉部衬套(5)。
8.按权利要求1至4任一权利要求所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述泵盖(16)与泵体(4)的非驱动端之间通过螺栓拧紧，并有销孔定位。
9.按权利要求1至4任一权利要求所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述风扇部件(23)位于非驱动端轴承体(17)的外侧，通过随所述泵轴(I)的旋转带走非驱动端轴承体(17)内轴承所产生的热量、降低所述轴承温度。
10.按权利要求9所述的原油管道输送用输油管线泵，其特征在于:所述非驱动端轴承体(17)内的轴承为承担残余轴向力的背靠背向心推力球轴承。
【文档编号】F04D29/06GK204082560SQ201420564519
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】高巍, 苑克文, 闫强, 姚瀚, 韩彬, 张文杰, 李玉红, 王英敏 申请人:沈阳鼓风机集团石化泵有限公司