具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

作为其中一种实施方式，如图1所示，离心泵为两级一体化离心泵，该离心泵包括首级叶轮1、泵轴2、首级导叶3、泵体4、泵入口5、次级叶轮6、蜗壳7、上驱动电机8、上泵盖9、上轴承10、上轴承座11、上机械密封12、泵出口13、中间口环14、下机械密封15、下泵盖16、下轴承17、下轴承座18、下轴承端盖19、首级叶轮口环20、次级叶轮口环21。

首级叶轮1和次级叶轮6面对面对称布置于泵轴2两端，首级导叶3布置在首级叶轮1出口处，且位于下泵盖16和泵体4之间。蜗壳7位于次级叶轮6和上泵盖9之间，流体从泵入口5吸入，经首级叶轮1做功后，通过首级导叶3导流至次级叶轮6做功，最后经蜗壳7扩压后从泵出口13流出。上驱动电机8可为盘式电机或者其他扁平型电机，其转子安装于泵轴2顶端，如图2所示，电子转子与首级叶轮1和次级叶轮6共用同一对滚动轴承。该对滚动轴承包括上轴承10与下轴承17，轴承分别安装于上轴承座11和下轴承座18内。上机械密封12和下机械密封15分别位于泵轴2两端的次级叶轮6和首级叶轮1与对应的滚动轴承之间，用于离心泵输送介质的密封。泵上下两端分别设置上泵盖9和下轴承盖19。这样的设计，使得所述电机与泵头共用壳体与上下泵盖，结构整体性较好。

多级离心泵转子结构对泵的振动有显著的影响，在图2所示的转子系统中，决定转子刚度的主要部件为首级叶轮口环20、次级叶轮口环21和中间口环14。中间口环14套设在泵轴2的中部，首级叶轮口环20、次级叶轮口环21分别套设在首级叶轮1和次级叶轮6的进口处，首级叶轮口环20、次级叶轮口环21和中间口环14内存在一定厚度的液膜，且两侧有一定的压差，其间隙和长度需要合理、充分的设计计算，以提高液膜支撑的刚度，降低由转子系统导致的泵振动噪声。

作为另外一个实施例，由于本发明的离心泵结构中电机和叶轮采用共轴设计，增加叶轮级数对泵体结构影响较小，可以实现模块化设计，匹配不同扬程需求，如图3所示，仅需增加三级叶轮22、四级叶轮23、三级导叶24和四级导叶25，即可实现泵扬程倍增，各级叶轮、导叶具有一定的通用性。

作为另外一个实施例，为了改善顶端悬臂电机的不对称性，并减少单个电机转子的质量和转动惯量，可将实施例一中的电机设计为双电机驱动，如图4所示，在泵的上下两侧分别布置上驱动电机8和下驱动电机26。采用双电机结构可提高一体化泵的对称性，并有利于转子的减振设计。图5为该结构下转子结构示意图。当设计为双电机驱动时，该离心泵可将下轴承盖19去除，增加下电机盖27，与上部对称，起到支撑和密封下驱动电机26的作用。

作为再一个实施例，为提高转子刚性，可将轴承置于轴系最外端，如图6所示，在泵的上驱动电机8和下驱动电机26外侧分别布置上轴承10与下轴承17，图7为该结构下转子结构示意图。上述设计将电机与泵的转子部件均置于轴承之间，更有利于提高转子的刚性，降低振动。

另外，本发明的离心泵的泵入口5和泵出口13均采用侧进侧出布置，即使在多级泵的情况下，也不会增加泵的体积，达到结构紧凑的效果。

本发明将泵与电机一体化设计，其设计流程也有别于传统的离心泵，如图8所示，本发明的模块化一体式低噪声离心泵的设计流程描述如下：

基于给定的额定流量和扬程，通过初步水力设计，确定设计转速和级数，进而估算出泵的轴功率。接着开展水力部件的优化设计，基于得到的转速和轴功率参数同步开展电机电磁设计。通过理论与数值计算分析，得到水力部件的流体激励特征频率和电磁激励特征频率，作为后续一体化泵壳体和轴系设计的输入条件。为实现低振动设计，在一体化泵壳体结构设计时，借助结构模态分析的手段，开展电机与泵体壳体一体化分析设计，从整体提高其结构刚度，有利于泵的减振降噪，同时，借助转子动力学分析的手段，开展叶轮转子与电机转子系统的轴系设计，从整体上考虑提高转子系统的刚度，降低转子振动激励。最后，绘制一体化泵工程图，完成设计。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。