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潜液压载泵有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于压载泵技术领域,特别涉及一种潜液压载泵。

相关背景技术

[0002] 潜液压载泵是船用压载系统中最重要、最关键的核心设备,其主要功能是完成水体的注入和排出工作,以达到下述目的:调整船舶的吃水和船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度;减小船体变形,以免引起过大的弯曲力矩与剪切力矩,降低船体振动;改善空舱适航性。
[0003] 现有技术中,潜液压载泵通常包括泵壳及同轴设置在泵壳内的马达壳体,在马达壳体中设置有液压马达,液压马达的输出端与泵轴连接,在泵轴上设置有用于水体输送的叶轮,为了保证潜液压载泵的正常运行,通常会设置类似密封圈之类的密封装置使泵轴与马达壳体之间保持密封。
[0004] 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 在潜液压载泵的正常运行的工况下,泵轴需保持高速旋转运动,在旋转过程中,泵轴与马达壳体之间的密封会被磨损甚至损坏,导致水体泄漏至马达壳体中,或者液压马达内的液压油泄漏至马达壳体外侧的水体中,造成潜液压载泵无法正常运行。但潜液压载泵的密封件设置较多,不能在较短时间内确定泄露部位,无法及时有效的对潜液压载泵进行维修。

具体实施方式

[0021] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0022] 本发明实施例提供了一种潜液泵。图1为本发明实施例提供的潜液泵的结构示意图,参考图1,该潜液压载泵包括泵壳1、马达壳体2和导流壳22,泵壳1设置有进水口1.1和出水口1.2,马达壳体2和导流壳22固定设置在泵壳1中;马达壳体2的底部设置有马达开口2.1,马达壳体2中设置有液压马达3,液压马达3的输出端连接有泵轴4,泵轴4穿过马达开口
2.1,泵轴4与马达开口2.1之间密封设置,泵轴4穿过马达开口2.1的部位上固定套装有叶轮
5,叶轮5设置在导流壳22内;本发明实施例的特殊之处在于:在马达壳体2内部充满有液体介质;且该潜液压载泵还包括监测装置,该监测装置包括监测管8和观察腔体9,监测管8的两端分别与马达壳体2和观察腔体9连通,观察腔体9置于泵壳1外部。
[0023] 本发明实施例由于在马达壳体2中设置有液压马达3,液压马达3的输出端连接有泵轴4,液压马达3启动后,泵轴4能随之转动,位于泵轴4上的叶轮5亦可随之转动,可使水体经泵壳1的进水口1.1流向泵壳1的出水口1.2,完成水体的注入和排出工作;另外,本发明实施例的泵轴4与马达开口2.1之间密封设置,在密封有效的情况下,可防止水体进入到马达壳体2中;本发明实施例在马达壳体3内部充满有液体介质,且监测装置中的监测管8两端分别与马达壳体3和位于泵壳1外部的观察腔体9连通,当观察腔体9中的液位降低,则表明马达壳体3中的液体介质泄漏到水体中;若观察腔体9中的液位升高,则表明进液压马达3中的液压油或马达壳体2外侧的水体泄漏到马达壳体2中,通过分析观察腔体9内液体的成分即可最终确定密封失效部位,这样就可以在最短时间内确定要维修部位,方便对潜液压载泵的维修,使潜液压载泵能尽快正常运行。
[0024] 本发明实施例的马达壳体3中的液体介质可以为乙二醇,其密度在水体和液压油之间,若观察腔体9中的液位升高,观察腔体9内液体成分的密度高于正常情况下液体介质的密度,则说明马达壳体2外侧的水体泄露至马达壳体2中;观察腔体9内液体成分的密度低于正常情况下液体介质的密度,则说明液压马达3中的液压油泄漏到马达壳体2中。
[0025] 本发明实施例的泵壳1可以呈柱状,进水口1.1和出水口1.2分别设置在泵壳1径向两侧。而马达壳体2、导流壳22、泵轴4和泵壳1均可以同轴设置。
[0026] 本发明实施例的潜液压载泵还包括进油管6和回油管7,进油管6和回油管7均与液压马达3连通并构成一个回路。进油管6和回油管7,是为液压马达3的运转提供液压油的输送通道,通过进油管6和回油管7可以向液压马达3提供液压油,以驱动液压马达。
[0027] 图2是图1中A处放大示意图,结合图2,本发明实施例的进油管6、回油管7和监测管8的设置方式为:
[0028] 回油管7的安装方式:
[0029] 本发明实施例的马达壳体2的顶部设有盖板23,盖板23上设置有连接孔1.3,回油管7即位于连接孔1.3中;本发明实施例的回油管7包括位于泵壳1外部的上油管7.1和位于马达壳体2内部的下油管7.2,下油管7.2的一端与液压马达3连接,下油管7.2的另一端设置有连接耳板7.3,连接耳板7.3固定在盖板23上,上油管7.1安装在连接耳板7.3上。
[0030] 本发明实施例在连接耳板7.3顶面设置夹持板10,连接耳板7.3通过夹持板10卡接在盖板23上,夹持板10上设置有回油孔10.1,上油管7.1固定设置在夹持板10上,下油管7.2和上油管7.1通过回油孔10.1相连通。这样,上油管7.1、回油孔10.1和下油管7.2共同构成了一个贯通的回油管7。
[0031] 本发明实施例的夹持板10可以通过螺钉24与连接耳板7.3可拆卸连接,夹持板10和连接耳板均可以呈圆形,而夹持板10的外径可以大于连接耳板7.3的外径,这样不仅可以固定连接耳板7.3,还可以防止水体从连接耳板7.3与泵壳1轴向顶端的连接孔1.3之间的间隙中泄漏。
[0032] 本发明实施例的回油孔10.1内壁可以设置有一个止口,上油管7.1可以插设在该止口上。
[0033] 进油管6的安装方式:
[0034] 本发明实施例的进油管6可以包括第一油管6.1和第二油管6.2,第一油管6.1设置在回油管7内部,第二油管6.2一端与第一油管6.1连通,第二油管6.2穿过回油管7内壁,第二油管6.2另一端与液压马达3连接。
[0035] 本发明实施例的第一油管6.1通过多个连接筋板6.3与回油管7内壁固定连接,多个连接筋板6.3沿第一油管6.1周向等角度间隔设置。多个连接筋板6.3的设置不仅可以固定第一油管6.1,还可以不阻碍回油管7内的液压油流动。
[0036] 具体到本发明实施例中,由于夹持板10具有径向和轴向方向的定位,具有一定的支撑强度,因此,多个连接筋板6.3可以固定设置在夹持板10的第二回油孔10.1的内壁上。
[0037] 本发明实施例的第一油管6.1和第二油管6.2可以通过油管接头6.4接通。
[0038] 本发明实施例的第二油管6.2又可以分为内管6.21和外管6.22,内管6.21位于回油管7内部,外管6.22位于回油管7外侧,在下油管7.2侧壁可以设置有连接油口7.4,内管6.21的两端分别与油管接头6.4和连接油口7.4连接,而连接油口7.4与液压马达3之间通过外管6.22连接,以实现进油管6与液压马达3之间的连接。
[0039] 本发明实施例的液压马达3上可以设置有适配器3.1,下油管7.2和外管6.22可以插接在适配器3.1上,以实现进油管7和回油管6与液压马达3的连接。
[0040] 监测管8的安装方式:
[0041] 本发明实施例的监测管8可以套设在回油管7外部,监测管8与回油管7可以通过多根连接杆8.1连接,多根连接杆8.1沿回油管8周向等角度间隔设置,多根连接杆8.1的设置不仅可以固定回油管7,还可以不阻碍监测管8内的液体介质流动。
[0042] 本发明实施例的监测管8可以固定设置在夹持板10顶面上,夹持板10和连接耳板7.3沿马达壳体2轴向设置有输送流道8.2,监测管8和马达壳体2内部通过输送流道8.2连通。
[0043] 上述即为进油管6、回油管7和监测管8的安装方式,当然也可以采其他安装方式,例如进油管6和回油管7可以为一体式结构,直接依次穿过泵壳1和马达壳体2,与液压马达3的适配器3.1连接,本发明实施例在此不做限制。
[0044] 本发明实施例中,进油管6、回油管7和监测管8可以为同轴且沿泵壳1的径向从内向外依次设置,可以减少在泵壳1和马达壳体2上的开孔,并减少密封件的使用,保证密封效果。
[0045] 本发明实施例的观察腔体9可以采用透明材质,并且其侧壁上可以标注有刻度,以方便观察。
[0046] 结合图1,本发明实施例的液压马达3上可以设置有轴承座3.2,轴承座3.2内可以依次设置有滚子轴承3.3和球轴承3.4,轴承座3.2通过滚子轴承3.3和球轴承3.4和泵轴4连接,以适应在泵轴4转动时水体产生的对泵轴4的径向力和轴向力。
[0047] 结合图1,本发明实施例的泵轴4与马达开口2.1之间可以设置有轴套11和密封套12,轴套11固定套设在泵轴4上,密封套12固定设置在马达开口2.1内壁,密封套12的顶端搭接在液压马达3的轴承座3.2底端,轴套11和密封套12之间密封设置,以防止马达壳体2外侧的水体或马达壳体3内的液体介质泄漏至马达壳体2内。
[0048] 本发明实施例的轴套11的端部可以通过螺钉安装在马达壳体2上。
[0049] 结合图1,由于马达壳体3内充满液压介质,因此,本发明实施例的轴套11和密封套12顶部之间可以设置有机械密封13,可以防止液压马达3中的液压油泄漏至马达壳体3中,也防止马达壳体3中的液体介质泄漏至液压马达3中;而轴套11和密封套12底部之间设置有旋转密封14,旋转密封14可以选用双唇密封件,以防止水体泄漏至马达壳体3中,也防止马达壳体3中的液体介质泄漏至水体中。
[0050] 结合图1,本发明实施例的泵轴4在马达壳体2和叶轮5之间的部分上可以固定设置有过渡轴套15,可以防止泵轴4被水体腐蚀,增加泵轴4的使用寿命。
[0051] 结合图1,本发明实施例的叶轮5可以采用花键配合的形式安装在泵轴4上,泵轴4在叶轮5底端的部位上设置有限位螺母19,以对叶轮5进行轴向限位。
[0052] 本发明实施例的叶轮设计时主要采用速度系数法,当然也可以采用相似换算法和理论计算法,本发明实施例在此不做限制。
[0053] 结合图1,本发明实施例的叶轮5在与导流壳22和泵壳1的接触处可拆卸设置有摩擦环20。当潜液压载泵工作时,叶轮5与导流壳和泵壳1产生的摩擦均转变为了与摩擦环20之间的摩擦,因此当摩擦环20因摩擦而出现损坏时,可以直接更换摩擦环20,从而起到了保护潜液压载泵内其他部件的作用。
[0054] 结合图1,本发明实施例的潜液压载泵还可以包括自吸装置,以用于潜液压载泵在启动前向泵壳1内自动注水的准备工作,该自吸装置包括真空管16、液位监测管17和浮球阀18,真空管16连接在泵壳1轴向顶端设置的真空口1.4,液位监测管17与真空管16平行布置,液位监测管17与泵壳1侧壁上设置的出液口1.5连通,形成连通器,使液位监测管17和泵壳1内的液位一致,浮球阀18设置在液位监测管17中。通过确认浮球阀18的位置高低,即可判断泵壳1内的液位高低。当潜液压载泵在启动前,若发现泵壳1内的液位低于预设高度时,说明泵壳1内未处于真空状态,通过抽真空装置对泵壳1内部进行抽真空处理,使泵壳1内自动吸水,自动直至泵壳1内的液位不低于预设高度。
[0055] 结合图1,本发明实施例的潜液压载泵由于需长期浸泡在水体中,为了防止水体对潜液压载泵的腐蚀,本发明实施例可以在潜液压载泵的不同部位设置锌块21,由于锌块的还原性较强,可以作为保护极,与被保护的潜液压载泵的金属相连构成原电池,还原性较强的锌块将作为负极发生氧化反应而消耗,因此,被保护的潜液压载泵的金属作为正极就可以避免腐蚀。本发明实施例的锌块21可以设置在泵壳1底部、泵壳1侧壁、泵壳1顶部和液位监测管17底部,本发明实施例在此不做限制。
[0056] 另外,本发明实施例的泵壳1可以为整体焊接式结构,相对于多节段铸造结构壳体,可以降低成本。
[0057] 本发明实施例中,可以在泵壳1的进水口1.1和出水口1.2处分别设置有连接法兰,以用于与管道连接。
[0058] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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