今天我們介紹的是一項(xiàng)威樂(lè)用于核心產(chǎn)品Helix立式多級(jí)泵上的發(fā)明專利。

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劇：高壓多級(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(wú)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(guò)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(wú)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(kāi)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(guò)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(lè)(中國(guó))水泵系統(tǒng)有限公司最新專利技術(shù)(ZL 202111631528.5)通過(guò)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(lái)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(lè)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(wú)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(guò)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(wú)需改造管路系統(tǒng)

*威樂(lè)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(lè)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(lè)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(kāi)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(lè)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(lái)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

編輯：趙凡