[實用新型]帶節能型軸向力平衡裝置的多級離心泵

有效

• 申請號: 201120185539.0
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN202108789U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 劉龍珍;尤政
• 申請（專利權）人: 廣州廣一泵業有限公司
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66;F04D1/06
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 何本謙

技術領域

本實用新型涉及離心泵，特別是一種帶節能型軸向力平衡裝置的多級離心泵。

背景技術

眾所周知，離心泵是一個通過電機帶動轉子轉動將液體介質升壓輸送到所需要的地方的一種通用機械設備。在工作時，轉子讓液體介質產生壓力的同時液體介質亦對轉子產生壓力，該壓力必然推動轉子產生軸向移動，影響離心泵的正常運作，為此，必須設法消除或平衡該軸向力。在現有技術中，常用的平衡軸向力的方法有：一是采用推力軸承，該方法只能在軸向力較小時采用。但在實際使用中，由于軸向力都比較大，單靠推力軸承平衡軸向力在設計中已很少采用；二是讓轉子的葉輪對稱佈置，但該法不足的是前一級葉輪出口到后一級葉輪出口的流道連接復雜交錯，實現困難；三是設置平衡孔或平衡管；四是平衡鼓、平衡盤聯合作用，但上述兩種方法在正常工作時，壓力液體流經平衡裝置的間隙，通過間隙形成的液體降落壓回流來平衡軸向力，因此靠泄漏量產生的壓降平衡軸向力的方法會造成水力損失。通常平衡盤的泄漏量平均為泵額定流量的6%，使這部分泄漏的液體將從泵獲得的能量全部損失掉，大大降低了液體泵的效率。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有多級離心泵的軸向力平衡裝置存在的缺陷，提供一種運行安全可靠、不容易產生泄漏或回流損失、效率高和節能的帶節能型軸向力平衡裝置的多級離心泵。

上述任務是以這樣的方式實現的：一種帶節能型軸向力平衡裝置的多級離心泵，包括有殼體、轉子軸和末級葉輪，其特征是：在末級葉輪后面殼體出水段密封腔內的轉子軸上設有一個軸向力平衡裝置，所述的軸向力平衡裝置由軸套、鍵、支套、擋圈、壓縮彈簧、內楔形橡膠墊和外楔形橡膠墊、楔形支環、內動環和外動環、壓蓋和靜環組成，軸套安置于末級葉輪后面的轉子軸上，通過鍵與轉子軸上的鍵槽配合與轉子軸連接在一起，設有環形凹槽的支套套接于軸套上，其后端通過螺釘以及套間通過鍵連接與軸套連接在一起，擋圈安置于支套環形凹槽底端，在擋圈與環形凹槽底端之間均勻設有若干個壓縮彈簧，環形凹槽的彈簧孔與殼體出水段連通，外楔形橡膠墊和內楔性橡膠墊分別安置于支套環形凹槽的外環和內環上，其背部緊貼擋圈，一個與外、內楔形橡膠墊斜面配合的楔形支環安置于支套的環形凹槽內，內動環和外動環分別安置于楔形支環的內側和外側，壓蓋通過螺柱和螺母固定于出水段的殼體上，并以O型密封圈密封，靜環安置于壓蓋腔內，并通過銷與壓蓋連接在一起，其另一側緊貼內動環和外動環。

在上述技術方案中，最好設有一根穿過壓蓋和靜環的冷卻水管，以便讓冷卻水潤滑兩個動環與靜環之間的摩擦面，減少了磨損。此外，在冷卻水管的進出口處還設置了漏液探測器，以便檢測摩擦副端面的磨損泄漏情況。

本實用新型的工作原理是這樣的：當啟動多級離心泵后，葉輪轉動帶動液體介質的壓力逐級升高，在各級葉輪后蓋板上產生了由右至左的軸向力。與此同時，進入殼體出水段的高壓液體介質，亦對本實用新型產生作用，但由于本軸向力平衡裝置以兩個動環密封，隔離了高壓液體介質進入由支套、擋圈、兩個楔形橡膠墊、楔形支環、兩個動環和靜環所形成的內腔內，此內腔仍處于常壓狀態，從而使支套在高壓液體介質的壓力作用下產生了由左至右的軸向外力。該軸向外力通過軸套和鍵加載于轉子軸上，抵消了葉輪后蓋板上產生的軸向力，實現了壓力平衡。

本發明的有益效果如下：

1、運行安全可靠。由于本軸向力平衡裝置采用雙端面機械密封，即便外端面磨損快也只是介質泄漏增加，在外側動環的密封端面隔離下仍有大面積的介質高壓，繼續維持葉輪軸軸向力的基本平衡，獲得良好的平衡效果，自然減少滾動軸承的軸向載荷、防止轉子軸軸向串動，達到保護轉子及泵腔內零件和電機的安全的目的，增加了可靠性。

2、運行時基本無泄漏。支套和內外兩個動環之間的密封是預壓縮的彈簧和從出水段密封腔進入支套彈簧孔的液體介質的壓力作用下，通過擋圈對內外兩個橡膠楔墊的壓緊而實現的，楔形支環的內外側互成V形的兩塊楔環與內外兩個橡膠楔墊形成錐面配合獲得更可靠的密封效果。動環和靜環之間的外端面密封依靠殼體出水段密封腔高壓液體介質在圓環形區域上產生了摩擦副端面的壓緊力。只要在該區域面積經嚴格設計使得壓緊力略大于外端面密封間隙液體介質打開外端面所需的對動環的反壓力，就可以實現端面剛好壓緊、基本無泄漏而又不至于壓緊力過大，保證摩擦副具有較長的壽命和微小的摩擦功率損失。