[發(fā)明專利]一種四渦室三出口自平衡多級(jí)泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811443681.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN109340120B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅瑞祥;龔賢輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙佳能通用泵業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): F04D1/06
• 分類號(hào): F04D1/06;F04D29/42;F04D29/44;F04D29/10;F04D29/66
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發(fā)明提供了一種四渦室三出口自平衡多級(jí)泵，包括：設(shè)置在泵殼體上的進(jìn)水段、出水段和次級(jí)進(jìn)水段，所述進(jìn)水段和次級(jí)進(jìn)水段對(duì)稱地設(shè)置在所述出水段的兩側(cè)，所述進(jìn)水段上設(shè)置有第一預(yù)設(shè)角度進(jìn)水段進(jìn)口，所述次級(jí)進(jìn)水段上設(shè)置有第二預(yù)設(shè)角度的次級(jí)進(jìn)水段進(jìn)口，所述出水段上設(shè)置有一高壓出口和兩低壓出口，所述進(jìn)水段和所述出水段之間設(shè)置有導(dǎo)葉，所述出水段和所述進(jìn)次級(jí)水段之間設(shè)置有反導(dǎo)葉，所述導(dǎo)葉和所述反導(dǎo)葉對(duì)稱地設(shè)置在所述出水段的兩側(cè)，所述泵殼體的中心部沿軸向設(shè)置有中心軸，所述導(dǎo)葉和所述反導(dǎo)葉均套設(shè)在所述泵殼上。本發(fā)明的四渦室三出口自平衡多級(jí)泵，避免了泵轉(zhuǎn)子部件的啟動(dòng)時(shí)的軸向竄動(dòng)和運(yùn)行時(shí)的軸向脈動(dòng)，有效地提高可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多級(jí)泵技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種四渦室三出口自平衡多級(jí)泵。

背景技術(shù)

節(jié)段式多級(jí)泵是一種高揚(yáng)程泵，廣泛應(yīng)用于電力、煤炭開采、油田注水和石油化學(xué)工業(yè)。隨著工業(yè)的發(fā)展，節(jié)段式多級(jí)泵的單機(jī)容量越來(lái)越大，對(duì)泵的要求除了效率和氣蝕性能以外，其可靠性要求也越來(lái)越高。然而可靠性尚沒(méi)有一個(gè)與設(shè)計(jì)參數(shù)相聯(lián)系的統(tǒng)一的計(jì)算公式以便進(jìn)行比較，因此，設(shè)計(jì)時(shí)往往成為一種抽象的要求，無(wú)法預(yù)先估計(jì)。采用優(yōu)質(zhì)鋼材固然是提高泵的可靠性的一方面，然而作為設(shè)計(jì)者，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)疑是可靠性得以保證的另一方面。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中的節(jié)段式多級(jí)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且不夠合理。例如公開號(hào)為CN2646424Y的中國(guó)專利公開了一種高壓自平衡節(jié)段式離心泵，包括泵轉(zhuǎn)子部件，泵殼，前、后軸承部件和拉緊螺栓，將對(duì)稱布置的葉輪轉(zhuǎn)子部件與殼體的節(jié)段式有機(jī)結(jié)合，采用外置管道形成葉輪對(duì)稱布置所需的流道；殼體按節(jié)段式的形式和級(jí)數(shù)分為進(jìn)水段、中段、出水段和內(nèi)流道進(jìn)水段，出水段布置在泵的中部，采用分段式拉緊螺栓緊固各段形成泵殼體的整體；通過(guò)多級(jí)非接觸式螺旋密封和注入有新型合成材料的泥狀填縫料密封部件形成組合密封。所述的組合密封是指葉輪級(jí)間密封、中間軸套密封以及節(jié)流襯套密封所構(gòu)成的多級(jí)非接觸式螺旋密封；與低壓腔相通的平衡腔室；新型合成材料的泥狀填縫料密封和套杯式填料函。

現(xiàn)有技術(shù)中的這種節(jié)段式多級(jí)泵的缺點(diǎn)非常明顯，由于其多級(jí)葉輪按同一方向順序布置，運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的軸向力高達(dá)數(shù)十噸，必須通過(guò)平衡盤機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡，而平衡盤機(jī)構(gòu)不足以平衡軸向力時(shí)，其余軸向力則由角接觸球軸承承受。當(dāng)運(yùn)行工況頻繁變化時(shí)，軸向力的變化必然造成泵轉(zhuǎn)子部件的頻繁竄動(dòng)而常常使平衡盤發(fā)生瞬間摩擦，甚至出現(xiàn)因平衡盤咬死而導(dǎo)致斷軸事故發(fā)生。為了減少平衡盤咬死的隱患，采用角接觸球軸承進(jìn)行限位，并承受剩余軸向力，但又造成平衡盤的動(dòng)態(tài)平衡功能受限制。因此，該類型泵平衡盤和角接觸球軸承在運(yùn)行工況頻繁變化時(shí)的相互干涉是導(dǎo)致在部份使用條件下，兩者使用壽命短和可靠性差的致命因素。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明提出了一種四渦室三出口自平衡多級(jí)泵，旨在解決現(xiàn)有多級(jí)泵在運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生軸向力，使得泵轉(zhuǎn)子部件頻繁竄動(dòng)，進(jìn)而影響多級(jí)泵的使用壽命和可靠性的問(wèn)題。

本發(fā)明提出了一種四渦室三出口自平衡多級(jí)泵，包括：設(shè)置在泵殼體上的進(jìn)水段、出水段和次級(jí)進(jìn)水段，所述進(jìn)水段和次級(jí)進(jìn)水段對(duì)稱地設(shè)置在所述出水段的兩側(cè)，所述進(jìn)水段上設(shè)置有第一預(yù)設(shè)角度進(jìn)水段進(jìn)口，所述次級(jí)進(jìn)水段上設(shè)置有第二預(yù)設(shè)角度的次級(jí)進(jìn)水段進(jìn)口，所述出水段上設(shè)置有一高壓出口和兩低壓出口，所述進(jìn)水段和所述出水段之間設(shè)置有導(dǎo)葉，所述出水段和所述次級(jí)進(jìn)水段之間設(shè)置有反導(dǎo)葉，所述導(dǎo)葉和所述反導(dǎo)葉對(duì)稱地設(shè)置在所述出水段的兩側(cè)，所述泵殼體的中心部沿軸向設(shè)置有中心軸，所述導(dǎo)葉和所述反導(dǎo)葉均套設(shè)在所述泵殼上，所述中心軸的一端端部伸出所述泵殼體的外部，并且伸出泵殼體的外部的中心軸端部與轉(zhuǎn)子部件連接；其中，

所述進(jìn)水段進(jìn)口的第一預(yù)設(shè)角度δ₁按照如下公式計(jì)算：

其中，