在市政供水、工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)等高壓多級(jí)泵應(yīng)用場(chǎng)景中，機(jī)械密封（機(jī)封）的定期保養(yǎng)一直是運(yùn)維痛點(diǎn)。

　　為什么我們需要對(duì)機(jī)封進(jìn)行定期的維護(hù)與更換？

　　高壓工況下的磨損加?。焊邏憾嗉?jí)泵運(yùn)行時(shí)，機(jī)械密封需承受極高的流體壓力（如市政供水揚(yáng)程可達(dá)百米以上，工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)壓力常達(dá)數(shù)兆帕）。高壓會(huì)加速密封面的摩擦損耗，尤其在頻繁啟停或流量波動(dòng)時(shí)，瞬時(shí)沖擊力易導(dǎo)致密封面變形或裂紋，縮短使用壽命。

　　介質(zhì)腐蝕與顆粒磨損：市政供水可能含氯離子、硬度較高的礦物質(zhì)，工業(yè)循環(huán)水常含腐蝕性介質(zhì)（如酸堿性廢水）或懸浮顆粒（如泥沙、金屬碎屑）。這些物質(zhì)會(huì)侵蝕密封材料（如石墨、陶瓷），導(dǎo)致密封面粗糙化，增加泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

　　預(yù)防性維護(hù)需求：機(jī)械密封屬于易損件，即便無明顯泄漏，其性能也會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間衰減。高壓場(chǎng)景下，密封失效可能導(dǎo)致突發(fā)性泄漏，引發(fā)安全事故或環(huán)境污染。因此，多數(shù)企業(yè)采取定期更換策略（如每1-2年更換一次）。

　　在傳統(tǒng)立式離心泵的設(shè)計(jì)中，機(jī)械密封（機(jī)封）的更換往往需要先將電機(jī)整體拆卸。

　　這一過程存在多重痛點(diǎn)，導(dǎo)致運(yùn)維效率低下、成本高昂，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局限性：電機(jī)與泵體深度耦合

　　傳統(tǒng)立式離心泵的電機(jī)與泵體通常采用剛性連接（如聯(lián)軸器直連或法蘭固定），機(jī)封位于泵軸末端靠近電機(jī)的位置。更換機(jī)封時(shí)，必須先拆除電機(jī)，否則無法暴露機(jī)封組件。

　　泵房或安裝環(huán)境空間狹小時(shí)，拆卸笨重的電機(jī)（尤其是大功率型號(hào)）需額外吊裝設(shè)備，操作空間不足會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。

　　維護(hù)步驟繁瑣，耗時(shí)耗力

　　環(huán)節(jié)繁瑣：需依次斷開電源、拆除電機(jī)固定螺栓、移除聯(lián)軸器、吊裝電機(jī)至地面，才能接觸到機(jī)封。

　　精準(zhǔn)對(duì)中要求：重新安裝電機(jī)時(shí)需重新校準(zhǔn)泵軸與電機(jī)軸的同軸度，稍有偏差會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行振動(dòng)或軸承損壞，進(jìn)一步增加調(diào)試難度和時(shí)間成本。

　　高成本與潛在風(fēng)險(xiǎn)

　　成本高昂：需專業(yè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作（如鉗工、電工），人力成本疊加設(shè)備租賃費(fèi)用（如起重機(jī)、叉車）。

　　設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)：拆卸過程中可能因操作不當(dāng)導(dǎo)致電機(jī)軸承損傷、聯(lián)軸器變形或泵體密封面劃痕，引發(fā)二次故障。

　　威樂（中國(guó)）水泵系統(tǒng)有限公司最新專利技術(shù)（ZL 202111631528.5）通過創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單人免拆電機(jī)快速更換機(jī)封，為行業(yè)帶來顛覆性解決方案。

　　技術(shù)突破：中間節(jié)設(shè)計(jì)破解行業(yè)難題

　　傳統(tǒng)立式離心泵的電機(jī)輸出軸與泵軸直接連接，機(jī)封位于兩者之間，更換時(shí)必須拆除電機(jī)和聯(lián)軸器。

　　而威樂專利提出“中間節(jié)+可拆卸軸套”結(jié)構(gòu)，在電機(jī)輸出軸與泵軸之間增設(shè)可快速拆裝的中間節(jié)：

　　增加中間節(jié)部件后，使得輸出軸與泵軸間隙尺寸≥機(jī)封軸向長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)三大優(yōu)勢(shì)：

　　1、單人操作：無需拆卸電機(jī)，1小時(shí)內(nèi)完成機(jī)封更換

　　2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化：通過螺栓連接中間節(jié)與軸套，避免復(fù)雜對(duì)中調(diào)試

　　3、兼容性強(qiáng)：適配現(xiàn)有泵體，無需改造管路系統(tǒng)*威樂立式多級(jí)泵免拆卸維修示意

　　應(yīng)用場(chǎng)景：從智慧泵房到工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)

　　該專利已應(yīng)用于威樂Helix系列立式多級(jí)離心泵，顯著降低運(yùn)維成本：

　　市政供水：二次加壓泵房機(jī)封更換人力成本降低70%；

　　工業(yè)領(lǐng)域：化工循環(huán)水系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間縮短80%；

　　商業(yè)建筑：空調(diào)冷凍水系統(tǒng)維護(hù)效率提升50%。

　　明星產(chǎn)品：Wilo-Helix立式多級(jí)離心泵

　　作為威樂在市政供水、工業(yè)、商用建筑等領(lǐng)域的明星產(chǎn)品，除了此項(xiàng)專利的加持外，Wilo-Helix立式多級(jí)離心泵還擁有如下優(yōu)秀特性，并獲得了眾多客戶的認(rèn)可：

　　1、全新水力模型設(shè)計(jì)：Wilo-Helix水泵應(yīng)用全新水力模型，保障了水泵高效、穩(wěn)定的日常運(yùn)行

　　Wilo-Helix水泵在開發(fā)伊始就應(yīng)用了ANSYS公司的CFX設(shè)計(jì)工具，在CFX的高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)健性以及先進(jìn)的湍流模型支持下，威樂研發(fā)人員為Helix水泵設(shè)計(jì)了全新的3D水力模型系統(tǒng)。

　　這個(gè)全新的水力模型系統(tǒng)放棄了傳統(tǒng)2D葉輪模型，成功應(yīng)用全新3D葉輪模型，保證了更高的效率與更穩(wěn)定的流場(chǎng)。

　　全新3D水力模型系統(tǒng)除了保障水泵的高效運(yùn)行之外，還為水泵提供了低汽蝕余量（NPSHr）特性，使水泵更加適應(yīng)來水壓力較低，水箱液位偏低等極端工況，，確保了Helix水泵能夠在更廣泛的工況條件下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2、聯(lián)軸節(jié)滾動(dòng)球軸承：創(chuàng)新研發(fā)的聯(lián)軸節(jié)滾動(dòng)球軸承讓Helix水泵電機(jī)運(yùn)行更穩(wěn)定，維護(hù)成本更低

　　威樂創(chuàng)新研發(fā)了聯(lián)軸節(jié)滾動(dòng)球軸承，并應(yīng)用在Wilo-Helix水泵系列產(chǎn)品上，此創(chuàng)新設(shè)計(jì)將水泵運(yùn)行時(shí)流體作用力充分承載于該結(jié)構(gòu)，平衡了運(yùn)轉(zhuǎn)過程中水泵產(chǎn)生的軸向力，使電機(jī)內(nèi)部軸承僅承受轉(zhuǎn)矩，極大的增加了電機(jī)軸承運(yùn)行壽命，延長(zhǎng)了水泵的保養(yǎng)檢修周期，節(jié)約了客戶運(yùn)維的成本。徹底解決了在傳統(tǒng)立式多級(jí)泵的日常運(yùn)行中，泵體與電機(jī)的連接軸承受著不穩(wěn)定軸向力作用，長(zhǎng)期影響下導(dǎo)致電機(jī)軸承磨損與水泵運(yùn)行故障的問題。

　　3、高耐受性頸環(huán)：水泵頸環(huán)材質(zhì)升級(jí)，水泵能夠在更廣泛的工況下穩(wěn)定運(yùn)行

　　傳統(tǒng)的PTFE頸環(huán)由于材質(zhì)的原因，運(yùn)行溫度范圍有限。Wilo-Helix水泵應(yīng)用了含碳的低摩擦系數(shù)PPS材料，保障了Helix水泵的更廣泛的適應(yīng)工況。在低溫試驗(yàn)中，Helix水泵在-20°C至-28°C的工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行*。

　　高耐受性頸環(huán)確保了Helix水泵能夠在更極端的環(huán)境下持續(xù)穩(wěn)定的服務(wù)于客戶。

　　4、末端蝸殼的特殊設(shè)計(jì)：威樂創(chuàng)新設(shè)計(jì)了帶有防渦流肋板的末端機(jī)封蝸殼，大大降低了機(jī)封干磨風(fēng)險(xiǎn)

　　威樂專利設(shè)計(jì)的防渦流肋板的主要作用是為水流脫氣，這個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在末端機(jī)封蝸殼上，能夠讓水流通過末端蝸殼時(shí)直接將氣體脫離水流之外，低氣體含量的水流有效降低了因系統(tǒng)排氣不充分導(dǎo)致的機(jī)封干磨風(fēng)險(xiǎn)，保障了機(jī)封長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

　　在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，帶有防渦流肋板結(jié)構(gòu)的Helix水泵可以在極低的流量情況下，短時(shí)間排出液體中摻雜的空氣成分保障水泵無干磨運(yùn)行，證明此結(jié)構(gòu)可以大大提高水泵的運(yùn)行可靠性。

　　本文專利信息 　

　　專利名稱：一種立式離心泵　

　　專利申請(qǐng)時(shí)間：2021年12月28日　　

　　專利授權(quán)時(shí)間：2024年08月06日　　

　　專利號(hào)：ZL 202111631528.5　　

　　發(fā)明人：王漢昕；邴曉琪