[實(shí)用新型]一種帶有軸向力平衡裝置的多級(jí)泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220223144.X
• 申請(qǐng)日: 2012-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202612201U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何祥炎;吳松;褚仁虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽三聯(lián)泵業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F04D29/22
• 分類(lèi)號(hào): F04D29/22;F04D29/041
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及水泵領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有軸向力平衡裝置的多級(jí)泵。

背景技術(shù)：

在當(dāng)今社會(huì)的諸多行業(yè)中，泵的應(yīng)用非常廣泛，其運(yùn)行的穩(wěn)定性是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，而軸向力的大小則是影響泵運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性的重要因素之一。多級(jí)泵的軸向力尤為突出，該問(wèn)題很早就引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的注意，工程技術(shù)人員一直在致力于該問(wèn)題的研究。

早在1915年，Dautherty在《Centrifugal?Pump》一書(shū)中討論了離心泵軸向力產(chǎn)生的原因，Stepanoff在1985年出版的專(zhuān)著中，更加系統(tǒng)地介紹了單級(jí)和多級(jí)離心泵軸向力產(chǎn)生的原因:

1、水泵葉輪的前后蓋板受液體壓力作用的面積大小不相等，前后泵腔中液體壓強(qiáng)的分布也不盡相同，因此，作用在前蓋板上的液體壓力以及作用在吸入口的壓力在軸向上不能與作用在后蓋板上的液體壓力相平衡，從而造成一個(gè)軸向的力，這個(gè)力時(shí)軸向力的主要部分。

2、液體從葉輪吸入口流入又葉輪出口從流出，其速度大小和方向均不相同，液體動(dòng)量的軸向分量發(fā)生了變化，因此，根據(jù)動(dòng)量定理，在軸向方向作用了一個(gè)沖力，成為動(dòng)反力。這個(gè)作用在葉輪上的力也時(shí)軸向力的組成部分。

3、對(duì)于立式泵，轉(zhuǎn)子的重量也時(shí)軸向力的組成部分；對(duì)于臥式泵，這個(gè)軸向力的組成部分則不存在。

在泵的運(yùn)行過(guò)程中，如果存在著過(guò)大的軸向力，將會(huì)使得泵無(wú)法正常工作，造成故障停車(chē)，影響安全生產(chǎn)。導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，研究一種新型的軸向力平衡裝置，具有重大的理論意義和實(shí)際意義。

多年以來(lái)，軸向力問(wèn)題一直時(shí)泵研究領(lǐng)域重要的課題之一。許多科學(xué)工作者為此付出了很大的心血，提出了各種軸向力的平衡方法，從大量的文獻(xiàn)資料可以看出，國(guó)內(nèi)外研究人員提出了各種不同的軸向力平衡裝置。通過(guò)對(duì)其比較分析，可以看出這些平衡裝置都是基于對(duì)背葉片、平衡盤(pán)和平衡鼓的改進(jìn)設(shè)計(jì)。而且，針對(duì)某種類(lèi)型的泵，這些裝置也的確起到了良好的平衡作用。目前大多數(shù)泵任沿用傳統(tǒng)法的軸向力平衡方法來(lái)平衡軸向力,這些方法在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮了巨大的作用，而且為新型的軸向力平衡奠定了基礎(chǔ)。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種帶有軸向力平衡裝置的多級(jí)泵，巧妙地利用了葉輪與泵體徑向間隙液流與旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到離心力所引起的壓力差，壓力差起到了阻礙間隙泄漏量的作用，葉輪前后兩個(gè)口環(huán)所引起的受壓面積差，該面積差起到了平衡軸向力的作用，能有效的防止泄露提高泵效率。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

帶有軸向力平衡裝置的多級(jí)泵，包括泵軸、多級(jí)節(jié)段式結(jié)構(gòu)的泵體，泵軸穿過(guò)泵體，泵軸上套裝有葉輪，泵體的兩端裝有密封壓蓋，其特征在于：所述的葉輪面上設(shè)有曲線流道，曲線流道進(jìn)水口位于葉輪左端面，出水口與導(dǎo)葉和泵體之間的空腔聯(lián)通，所述的葉輪兩端設(shè)有一體成型的葉輪口環(huán)，葉輪口環(huán)右端面設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與所述的曲線流道進(jìn)水口通過(guò)回流孔聯(lián)通，葉輪口環(huán)外壁上左端套裝有泵體密封環(huán)；位于泵體腔室內(nèi)的葉輪口環(huán)外壁上右端分別套裝有泵體密封環(huán)、導(dǎo)葉，所述的泵體密封環(huán)、泵體內(nèi)壁與葉輪之間設(shè)有徑向間隙。

所述的帶有軸向力平衡裝置的多級(jí)泵，其特征在于：所述的葉輪為鑄造結(jié)構(gòu)。

與傳統(tǒng)的多級(jí)泵相比，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于：

1、巧妙地利用了葉輪與泵體徑向間隙液流與旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到離心力所引起的壓力差，該壓力差起到了阻礙間隙泄漏量的作用。葉輪兩端的葉輪口環(huán)所引起的受壓面積差，該面積差起到了平衡軸向力的作用，且能更加有效的防止泄露提高泵效率。

2、本實(shí)用新型能有效地降低泵的泄漏量，從而提高泵的效率。

3、本實(shí)用新型可平衡掉大部分軸向力，其平衡軸向力的能力達(dá)到95%，而且，平衡軸向力的能力優(yōu)于使用平衡盤(pán)等傳統(tǒng)方法。

4、通過(guò)理論驗(yàn)證，軸向力的大小與葉輪口環(huán)與泵體密封環(huán)、泵體內(nèi)壁之間的徑向間隙——與葉輪口環(huán)、泵體密封環(huán)、泵體內(nèi)壁各尺寸參數(shù)有關(guān)，如果設(shè)計(jì)合理，可以完全平衡掉軸向力，甚至可以實(shí)現(xiàn)水泵的負(fù)軸向力下工作。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

參見(jiàn)圖1：