[发明专利]带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵

说明书

一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵，为可拆卸的磁力驱动泵，包括前泵壳、诱导轮、叶轮、电机组件及隔离套；前泵壳为不锈钢材质的直角型离心泵泵壳，内部含有蜗壳结构，包括含VCR接头的进液口和排液口以及连接法兰；电机组件，包括电机前盖、电机定子、电机外壳、内磁转子、轴承部件、温度传感器和换热铜管。本发明具有结构紧凑、体型小巧、电机发热量小、工作区间可涵盖20K～120K和转速可调的特点，通过无氧铜垫圈密封的刀口法兰结构连接前泵壳和隔离套，在实现可拆卸的同时保证了低温下离心泵的全密封、无泄漏，采用四氟密封填充技术解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，适用于小流量低温流体泵送场合。

技术领域

本发明涉及离心泵，特别是一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵。

背景技术

随着航天技术的发展，低温推进剂在轨长期贮存以及高效利用愈发重要。低温离心泵作为循环冷却系统的核心部件，负责给低温推进剂提供循环动力、促进循环稳定运行。因此小型高效低温离心泵直接关系到热力学排气系统、低温冷却器等的功能实现和性能保障。

目前市场上的低温泵商业化产品主要是中、大型的柱塞泵、离心泵等，用于空分流体的充装、城市液化天然气的应急气化站和接受门站、高压氮/氧机场地面保障系统、油井激化的氮/二氧化碳加注设备、煤矿氮气灭火器、化工厂高压氮气试验设备、高压氮气保护系统、高压液化气体装瓶加注系统、氢-氧-氮的管线加压输送和气化设备、低温槽车、低温储槽的装料-卸料泵-循环、工业窑炉的燃烧供氧，以及航天液氧-液氢-液氦-液氮的试验及加注设备等等，特点为体型大、流量大、扬程高、功率大、漏热大，不能满足低温推进剂热力学排气系统的要求。而从热力学排气系统在轨应用的特点出发，所需的低温泵应具有以下特征：结构紧凑、工作流量小、额定功率低、电机发热量小、工作温区涵盖20K-120K、有一定的抗汽蚀能力、出口为单相液体且运行时稳定高效。

经过对现有技术的检索发现

授权公告号CN209398580U的专利公开了一种用于低温系统的立式液氮离心泵，包括设在真空冷箱内的液氮离心泵组件和设在真空冷箱外的电机，该电机的转轴与该液氮离心泵组件中的加长传动轴固定连接。虽然该加长传动轴的长度大于行业通用尺寸，有利于减少低温导热、降低冷量损失，但导致该液氮离心泵总体尺寸过大，不能满足低温推进剂冷却循环系统的需求。

授权公告号CN212130802U的专利公开了一种筒形低温离心泵，包括设置在离心泵外侧起到保护作用的筒形离心泵壳体和设置在离心泵壳体内侧的定转子电机，电机壳体与该离心泵壳体之间设有便于液体进行流动的出液流道，无需设置轴封，提高了泵的密闭性和可靠性。虽然筒形结构简单，但是叶轮流道流出的流体会冲击直线形壳体的流道并损失大量能量，降低了泵的效率，同时电机壳体直接接触低温流体，当电机功率大时漏热大，不利于低温液体的输送。

授权公告号CN204610305U的专利公开了一种潜液式低温离心泵，泵壳包括自下而上顺次连接的吸入段、中段、下端盖、电机壳和上端盖。其上下端盖通过多根出液管连通，使泵内低温液体流速更低、损失更小，该叶轮和轴套间隙配合有三角形迷宫槽减小介质内部泄露、提高泵效率。但该泵设计为潜液泵，须放置于密闭容器潜入液体内使用，在低温冷却循环管路中无法正常工作。

由此可见，目前已公开的低温离心泵无法满足低温推进剂循环系统使用等需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷，从低温推进剂在轨长期贮存以及高效利用循环冷却系统等需求出发，提供一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵。该离心泵可拆卸的磁力驱动泵，具有结构紧凑、体型小巧、电机发热量小、工作区间可涵盖20K～120K和转速可调的特点，通过无氧铜垫圈密封的刀口法兰结构连接前泵壳和隔离套，在实现可拆卸的同时保证了低温下离心泵的全密封、无泄漏，采用四氟密封填充技术解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，适用于小流量低温流体泵送场合。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：