多級離心泵軸向力平衡結構的製作方法

2023-10-06 07:56:44 1

專利名稱：多級離心泵軸向力平衡結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸送液體的多級離心泵，特別是泵的軸向力平衡結構。
背景技術：
多級離心泵轉動時，在軸上產生較大的軸向力，該軸向力將會拉動轉子產生軸向移動，因此，必須平衡或消除軸向力。在現有的多級離心泵中，多採用平衡盤為軸向力平衡結構，該平衡結構由固定在主軸上的平衡盤和固定在泵體上的平衡環構成，平衡盤與平衡環之間有一定的間隔，當多級離心泵工作時，平衡盤與平衡環工作面之間不接觸，二者不會發生磨擦。但由於設計不當，裝配、介質條件或工藝波動等原因，平衡盤不能平衡運轉時所產生的軸向力時，軸向力將會拉動轉子產生軸向移動，使平衡盤失衡而貼靠在平衡環上，平衡盤和平衡環發生幹磨擦，造成平衡盤和平衡環的嚴重磨損，同時也會引起泵內工作葉輪與機體的磨損、及其它部件的損壞，使維修工作量增加，離心泵使用壽命縮短，威脅生產安全。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足之處，提供一種新型的多級離心泵軸向力平衡結構，防止平衡盤貼靠在平衡環上發生幹磨擦，延長泵的使用壽命，保證生產安全。
本實用新型以如下方式實現其目的的所述的多級離心泵軸向力平衡結構包括泵體、葉輪、泵主軸、軸向保護定位套、入水口、高壓水壓出室，泵主軸是浮軸，可作軸向移動，其特徵在於在泵的高壓水壓出室壁上開有一個高壓水引水口，平衡盤與平衡環之間留有一定的間隔，形成一個壓力室，在壓力室的外側有控制高壓水流出的U型密宮流道，U型密宮流道與回水腔相連通，回水腔上有一個出水管，出水管與回水管相連通，回水管又與泵的進水口相連通；位於平衡盤工作面外緣上的環狀U形凹槽與平衡環工作面外緣上的楔形凸起相套，楔形凸起與U型凹槽之間留有的間隔構成U型密宮流道；回水腔與泵主軸之間有一個環型軸向密封，平衡環與泵體之間有一個徑向密封。當多級離心泵動轉時，泵的高壓水壓出室產生高壓水，這時，泵的高壓水壓出室壁上的高壓水引水口通過流道將高壓水引入平衡盤與平衡環之間的壓力室，平衡盤在高壓水的壓力作用下被推開，平衡盤與平衡環之間形成液體潤滑。從壓力室流出的高壓水通過U型密宮流道、回水腔、出水管、回水管重新流入泵的進水口。當離心泵正常工作時，平衡盤的平衡作用基本不變；當平衡盤失衡而不能平衡軸向力時，平衡盤在軸向力的作用下向平衡環靠近，平衡盤工作面外緣上的環狀U形凹槽與平衡環工作面外緣上的楔形凸起也逐漸靠近，U型密宮流道逐漸閉合，流道斷面逐漸減小，這時，從壓力室中流出的高壓水流量逐漸減少，流通不暢，壓力室中的高壓水所產生的壓力急劇增加，在平衡盤工作面上形成的與軸向力相反的平衡力也急劇增加。當平衡盤工作面與平衡環工作面相距越近時，U型密宮流道越閉合，流道斷面越小，壓力室中的高壓水所產生的壓力越大，所產生的平衡力也越大，從而達到平衡軸向力、防止的平衡盤與平衡環工作面接觸而發生磨擦的目的。當泵軸向力小的時候，主軸向右移動，密宮式流道斷面面積增大，阻力減小，流量增加，壓力室壓力降低，使平衡力減小至與軸向力相當，相互平衡。
本實用新型具有下列優點和極積效果結構簡單，安裝方便，性能穩定，能完全防止多級離心泵的平衡盤貼靠在平衡環上發生幹磨擦，防止工作葉輪與機體的磨損，延長泵的使用壽命，保證生產安全。


圖1是具有本實用新型結構的多級離心泵結構示意圖；圖2是本實用新型的結構示意圖；圖3是本實用新型的平衡環剖面圖；圖4是本實用新型的平衡環平面圖圖5是本實用新型的平衡盤剖面圖；圖6是本實用新型的平衡盤平面圖圖7是本實用新型的軸向保護定位套剖面圖；圖8是本實用新型的軸向保護定位套平面圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出的實施例對本實用新型做進一步的說明。圖中1為泵的進水口，2為葉輪，3為泵體，4為回水管，5為高壓水流道，6為高壓水引水口，7泵的高壓水壓出室，8為高壓水軸向流道，9為軸向保護定位套，10為徑向密封，11為固定螺栓，12為平衡環，13平衡環上的楔形凸起，14出水管，15為U型密宮流道，16為平衡盤上的U型凹槽，17為回水腔，18為平衡盤，19為壓力室，20為軸向密封，21為泵主軸。
當多級離心泵動轉時，泵的高壓水壓出室7產生高壓水流出，這時，泵的高壓水壓出室7壁上的高壓水引水口6通過高壓水流道5和高壓水軸向流道8將高壓水引入平衡盤18與平衡環12之間的壓力室19中，平衡盤18在高壓水的壓力作用下被推開，平衡盤18與平衡環12之間形成液體潤滑。從壓力室19流出的高壓水通過U型密宮流道15、回水腔17、出水管14、回水管4重新流入泵的進水口1。當多級離心泵正常工作時，平衡盤18的平衡作用基本不變；當平衡盤18失衡而不能平衡軸向力時，平衡盤18在軸向力的作用下向平衡環12靠近，平衡盤18的工作面外緣上的環形凹槽16與平衡環12工作面外緣上的楔形凸起13也逐漸靠近，U型密宮流道15逐漸閉合，流道斷面逐漸減小，這時，從壓力室19中流出的高壓水流量逐漸減少，流通不暢，壓力室19中的高壓水所產生的壓力急劇增加，在平衡盤18的工作面上形成的與軸向力相反的平衡力也急劇增加。當平衡盤18的工作面與平衡環12的工作面相距越近時，U型密宮流道15越閉合，流道斷面越小，壓力室19中的高壓水所產生的壓力越大，所產生的平衡力也越大，從而達到平衡軸向力、防止的平衡盤18與平衡環12工作面接觸而發生磨擦的目的。
權利要求1.一種多級離心泵軸向力平衡結構，包括泵體(3)、葉輪(2)、泵主軸(21)、軸向保護定位套(9)、泵的進水口(1)、高壓水壓出室(7)，其特徵在於在泵的高壓水壓出室(7)的壁上開有一個高壓水引水口(6)，平衡盤(18)與平衡環(12)之間留有一定的間隔，形成一個壓力室(19)，在壓力室(19)的外側有控制高壓水流出的U型密宮流道(15)，U型密宮流道(15)與回水腔(17)相連通，回水腔(17)上有一個出水管(14)，出水管(14)與回水管(4)相連通，回水管(4)又與泵的進水口(1)相連通。
2.根據權利要求1所述的軸向力平衡結構，其特徵在於位於平衡盤(18)工作面外緣上的環狀U型凹槽(16)與平衡環(12)工作面外緣上的楔形凸(13)起相套，楔形凸起(13)與U型凹槽(16)之間留有的間隔構成U型密宮流道(15)。
3.根據權利要求1所述的軸向力平衡結構，其特徵在於回水腔(17)與泵主軸(21)之間有一個環型軸向密封(20)，平衡環(12)與泵體(3)之間有一個徑向密封(10)。
專利摘要一種多級離心泵軸向力平衡結構，其特徵在於在泵的高壓水壓出室壁上開有一個高壓水引水口，平衡盤與平衡環之間留有一定的間隔，形成一個壓力室，壓力室外側有控制高壓水流出的U型密宮流道，U型密宮流道與回水腔相連通，回水腔上有一個出水管，出水管與回水管相連通，回水管又與泵的進水口相連通。本實用新型結構簡單，安裝方便，性能穩定，能完全防止多級離心泵的平衡盤貼靠在平衡環上發生幹摩擦，延長泵的使用壽命，保證生產安全。
文檔編號F04D13/14GK2816440SQ20052002249
公開日2006年9月13日 申請日期2005年6月6日 優先權日2005年6月6日
發明者汪國慶 申請人:昆明冶金高等專科學校