[實用新型]一種帶平衡離心泵軸向力機構的離心泵

有效

• 申請號: 201720762717.9
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN207122435U
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 牟介剛;劉濤;童國華;錢通云;葉星紅
• 申請（專利權）人: 江蘇巨浪泵閥有限公司;浙江工業大學
• 主分類號: F04D29/041
• 分類號: F04D29/041;F04D29/66
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,王兵

技術領域

本實用新型涉及一種帶平衡離心泵軸向力機構的離心泵。

背景技術

離心泵是利用葉輪旋轉而使水發生離心運動來工作的，廣泛運用在國民經濟生產中。水泵在正常運轉過程中，由于泵腔內流體流動，必然會對主軸產生動反力，因而泵工作時產生軸向力是不可避免的。轉子在軸向力的作用下，產生軸向位移，造成動靜部間相互磨損、碰撞，導致水泵嚴重損壞。軸向力的存在會造成水泵無法長時間平穩運行，降低其使用壽命和整體性能，嚴重時甚至危及操作人員的安全。

現有技術中，多采用平衡盤、平衡鼓和平衡孔來平衡轉子軸向力。對于采用平衡盤結構，其軸向間隙極小，使得其應用范圍受限，不適用于泵體內液體含沙、泵干轉或管道泵內液體接近氣化等工況。對于平衡鼓結構，其動靜部間的間隙為制造時制定，無法自動調整平衡力大小。而采用平衡孔結構來平衡轉子軸向力是比較常用又經濟的方法，但經平衡孔的泄漏流體與進入葉輪的主液流相沖擊，會破壞葉輪內正常的流動狀態，會使水泵抗汽蝕性能下降。然而，目前還未發現有人通過改變離心泵后口環和平衡孔結構，通過兩者相配合使用，來有效平衡葉輪軸向力。

發明內容

為解決上述技術問題，根據離心泵的結構特點，本實用新型提出一種有效平衡離心泵軸向力的機構，能較大程度的平衡轉子軸向力，并減少泄漏量，有效改善泵內流動狀態，從而提升泵的工作效率和運行穩定性的帶平衡離心泵軸向力機構的離心泵。

本實用新型所述的一種帶平衡離心泵軸向力機構的離心泵，包括泵體以及安裝在泵體內腔的葉輪組件，所述葉輪組件安裝在伸入泵體內部的泵軸上，所述葉輪組件與所述泵體內部的葉輪組件安裝腔間隙配合；所述葉輪組件包括葉輪、葉輪前蓋板和葉輪后蓋板，所述葉輪安裝在所述葉輪前蓋板和所述葉輪后蓋板圍成的腔體內，并且所述葉輪后蓋板的后部構成平衡室，所述的后蓋板的平衡室與葉輪吸入口相聯，所述葉輪后蓋板的外端面設有中心凸臺，其特征在于：所述泵體的安裝孔內沿其軸向固裝后口環，所述后口環與插入后口環中心孔的中心凸臺間隙配合，所述后口環與所述葉輪前蓋板的前口環同軸，且后口環的中心孔孔徑大于前口環外徑；所述葉輪后蓋板設有若干個周向均勻分布的平衡孔，所述平衡孔的外端與葉輪組件外部連通，平衡孔的內端與葉輪組件內腔連通，并且平衡孔的孔徑從外端向內端漸增。

后口環的中心孔的孔半徑大于前口環的半徑2～3mm。

所述平衡孔為漸變型的圓錐通孔，其中與葉輪組件的內腔連通的一端孔徑大于與葉輪外腔連通的一端孔徑。

平衡孔的孔內壁上開有螺紋狀的溝槽結構。

平衡孔外端的孔徑為2～3mm，其中平衡孔的外端指的是平衡孔靠近葉輪后蓋板外端面的一端。

平衡孔內端的孔徑為5～6mm，其中平衡孔內端指的是平衡孔靠近葉輪流體域里面的一端。

平衡孔內壁上的螺紋槽深度為1～2mm。

本實用新型的工作原理如下：在離心泵工作過程中，葉輪高速旋轉，對流體做功，流體經過葉輪出口形成高壓，高壓流體接著再流入到葉輪后蓋板與泵體之間的間隙中，高壓流體再流經后口環后，可減緩高壓流體的流速，降低泄漏量，并增大高壓流體的阻力，致使流體壓力減小。同時由于后口環的內徑大于前口環外徑，致使在葉輪位于口環之外的部分，其葉輪進口來流對葉輪前蓋板的壓力高于流過后口環的低壓流體對葉輪后蓋板的壓力，達到平衡一部分轉子軸向力的作用。再流經平衡孔匯入到葉輪里，與葉輪進口流體相通，進一步降低了壓力，從而達到平衡軸向力的效果。

本實用新型的有益效果是：后口環高于前口環布置，可減小葉輪出口高壓流體的壓力，平衡轉子一部分軸向力，并減小泄漏量。接著葉輪后蓋板與泵體間隙中的高壓流體通過這種錐形平衡孔結構，可以減小泄漏量，同時由于平衡孔內壁上螺紋槽的存在，可以減緩高壓流體的流動，起到增加流體阻力的作用，并進一步減小了泄漏量，提高了泵的容積效率，而且還可以阻擋流體中的顆粒物，防止其進入到葉輪里，對葉輪等過流部件造成磨損和刮傷。同時高壓流體通過錐形平衡孔，由直徑較小的一端流入到直徑較大的一端，高壓流體速度由大變小，進而減小對葉輪內流場穩定狀態的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構圖(局部)。

圖2是圖1的A處后口環局部放大圖。

圖3是圖1的B處平衡孔局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型

參照附圖：