[發(fā)明專利]一種反向布置末級(jí)葉輪平衡軸向力的離心泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210127460.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102619780A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱學(xué)斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱學(xué)斌
• 主分類號(hào): F04D29/22
• 分類號(hào): F04D29/22;F04D29/12;F04D29/66;F04D13/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多級(jí)離心式水泵制造領(lǐng)域，具體涉及反向布置末級(jí)葉輪平衡軸向力配套用的一種末級(jí)導(dǎo)葉。

背景技術(shù)

多級(jí)離心式水泵常用的軸向力平衡方法有平衡鼓、平衡盤兩種，均有漏水回流耗費(fèi)能源、造成水泵性能下降、占用軸向長(zhǎng)度增加水泵長(zhǎng)度、占用成本、外接泄壓回水管的弊端，平衡效果較差，仍需安裝止推軸承來(lái)承受殘余軸向力。不常采用的正反向?qū)ΨQ布置葉輪的方法，即是將兩組葉輪的進(jìn)水方向相反地裝在軸上，其軸向推力相互抵消平衡軸向力，該方法平衡效果好、無(wú)漏水回流，但正反向葉輪必須對(duì)稱布置，即正反向葉輪數(shù)量相同，增加揚(yáng)程需成對(duì)增加葉輪，揚(yáng)程跨度大、適用性較差，若通過(guò)切割葉輪直徑的方法降低揚(yáng)程，效率下降、成本高。正反向?qū)ΨQ布置葉輪的方法還需將進(jìn)水葉輪組的全部出水導(dǎo)入反向葉輪組的進(jìn)水口，采用方法有泵體外接導(dǎo)流管，由于導(dǎo)水量大，導(dǎo)流管尺寸也大，造成了外形怪異、體形大、成本高。也有采用增大泵體，泵內(nèi)分隔為雙層流道(請(qǐng)見(jiàn)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710071499.5，專利名稱為一種水泵回流體的發(fā)明專利)解決外形怪異，體形大、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題還是存在。泵軸機(jī)械密封占用軸向長(zhǎng)度增加水泵長(zhǎng)度與成本。泵軸長(zhǎng)度的增加，會(huì)導(dǎo)致泵軸的運(yùn)轉(zhuǎn)繞動(dòng)增加，運(yùn)轉(zhuǎn)繞動(dòng)增大，軸承及葉輪進(jìn)水口密封面磨損加快，即軸承損壞加快、水泵浪費(fèi)回水加大、性能下降加快，水泵設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能縮短泵軸長(zhǎng)度，延長(zhǎng)使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決背景技術(shù)中所述的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)離心泵的軸向力平衡，免除平衡裝置、泵軸機(jī)械密封占用軸向長(zhǎng)度，提供一種末級(jí)導(dǎo)葉的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案：一種反向布置末級(jí)葉輪平衡軸向力的離心泵，包括有泵軸、電機(jī)軸直聯(lián)的水泵和電機(jī)，水泵一端為泵蓋，泵蓋中心為進(jìn)水口，泵蓋內(nèi)側(cè)外圍裝有泵筒，泵筒內(nèi)、從水泵進(jìn)水口開(kāi)始的泵軸上依次裝有首級(jí)葉輪、末級(jí)葉輪，以及與葉輪相匹配的首級(jí)導(dǎo)葉、末級(jí)導(dǎo)葉；進(jìn)水口與首級(jí)葉輪連通；首級(jí)葉輪與末級(jí)葉輪的進(jìn)水方向相反，末級(jí)導(dǎo)葉中部設(shè)有安裝末級(jí)葉輪的葉輪安裝凹坑，末級(jí)導(dǎo)葉背離葉輪安裝凹坑的一側(cè)面內(nèi)凹形成有導(dǎo)流層，導(dǎo)流層周圍的末級(jí)導(dǎo)葉表面上設(shè)出水層；末級(jí)導(dǎo)葉外圍設(shè)多個(gè)與首級(jí)導(dǎo)葉相連通的流道末端隔腔，相鄰流道末端隔腔之間形成有出水口隔腔，每個(gè)流道末端隔腔與導(dǎo)流層相通，導(dǎo)流層與末級(jí)葉輪進(jìn)水口相通，每個(gè)出水口隔腔一側(cè)與葉輪安裝凹坑相通，一側(cè)與出水層相通，該出水層與電機(jī)出水口相通，若采用非水冷電機(jī)的，出水層直接與水泵出水口相通。

還包括內(nèi)嵌安裝在末級(jí)葉輪入口的機(jī)械密封，所述泵軸上裝有機(jī)械密封的動(dòng)密封環(huán)，機(jī)械密封的靜密封環(huán)內(nèi)嵌安裝在出水隔板內(nèi)側(cè)中部位置。能有效免除泵軸機(jī)械密封占用軸向長(zhǎng)度。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于：反向布置末級(jí)葉輪，其他葉輪為正向布置，正向布置葉輪可為1～4個(gè)，而反向布置的末級(jí)葉輪只為一個(gè)，利用末級(jí)葉輪與正向布置葉輪相反的軸向力相互抵消平衡軸向力，若采用多個(gè)正向布置葉輪，水泵設(shè)計(jì)應(yīng)先計(jì)算正向布置葉輪軸向力，再計(jì)算末級(jí)葉輪進(jìn)水口外徑，末級(jí)葉輪進(jìn)水口外徑確定，其設(shè)計(jì)揚(yáng)程的軸向力確定，具體計(jì)算公式如下：

首級(jí)葉輪軸向力計(jì)算公式：F₁＝(πD₁²÷4-πD₂²÷4)ρgH₁

單個(gè)中段葉輪軸向力計(jì)算公式：F₂＝(πD₃²÷4-πD₂²÷4)ρgH₂

末級(jí)葉輪進(jìn)水口外徑計(jì)算公式：