CN101691871B - 立式多级筒袋泵轴向力平衡装置的改进 - Google Patents

Abstract

一种立式多级筒袋泵轴向力平衡装置，对以往设计作了如下改进，在平衡回水管9的回水孔10处设置控制过流面积的调节装置11；在出水管架1-2与机械密封6之间连接一根机械密封冲洗管路12，机械密封冲洗管路12上设有调节回水量的阀门13；在与密封腔5相通的引管14上装有监测密封腔5水压的压力表15。采用本发明的立式多级筒袋泵，具有平衡轴向力调控直观、方便，机械密封不易漏水、可靠有效，推力轴承使用寿命长等特点，从而大幅度提高了立式多级筒袋泵的可靠性和使用寿命，降低了运行维护成本。

Description

立式多级筒袋泵轴向力平衡装置的改进

技术领域

本发明涉及立式多级筒袋泵技术领域，尤其涉及立式多级筒袋泵轴向力平衡和轴封装置。

背景技术

立式多级筒袋泵在运行时，由于叶轮前后压差的作用会使转轴产生向下的轴向推力，加之转轴及叶轮的自重，立式多级筒袋泵的转轴需承受较大的向下轴向力。为了平衡这一轴向力，立式多级筒袋泵除了在转轴上设置推力轴承组外，还须设置轴向力平衡装置，以减轻轴承组所承受的轴向力。目前，国内外生产的立式多级筒袋泵其轴向力平衡装置(如图1所示)一般由轴封、平衡鼓、平衡套、平衡回水管组成，平衡回水管的一端与进水管连通，另一端与轴封体、平衡鼓、平衡套构成的密封腔连通，其主要工作原理是：当水泵工作时，利用平衡鼓上下的压力差，通过平衡鼓产生向上的轴向力，以此达到平衡向下轴向力的目的。但在实际使用中这种平衡装置存在着如下不足：一是密封腔内的压力无法控制和监测，当密封腔内出现真空状态时，外界空气容易进入密封腔及泵的吸入室，容易造成机械密封干磨而损坏，同时泵会发生汽蚀；二是当平衡鼓与平衡套出现磨损时，两者间隙增大，高压水容易进入密封腔内，平衡回水管无法增大回水量，则密封腔内处于高水压状态，易导致机械密封磨损失效，并发生漏水；同时，因平衡鼓上下的压差减少，平衡轴向力随之减小，推力轴承所承受的轴向力增大，容易发热并且加速磨损，从而影响了轴承的使用寿命和筒袋泵运行可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对原有的立式多级筒袋泵轴向力平衡装置进行改进，提供一种新型的能够调节控制和监测密封腔内压力大小的轴向力平衡装置。

本发明的目的是这样实现的，所述的立式多级筒袋泵轴向力平衡装置包括进出水管架、转轴、机械密封、平衡鼓及平衡套等原轴向力平衡装置的基本组成，在此基础上作如下改进：

在进出水管架上端壁构造与密封腔连通的平衡回水管道，平衡回水管道的另一端经回水孔与进水管架连通，在回水孔处设置调节装置，用以调节回水孔过流面积，控制密封腔内的水压；

在出水管架与机械密封之间连接一根机械密封冲洗冷却回水管，机械密封冲洗冷却回水管路上设有阀门，用以调节冲洗冷却回水量，由此构成机械密封自冲洗系统；

在与密封腔相通的引管上安装一只压力表，用以监测密封腔内的水压。

经上述改进后，本发明的作用及效果在于：

通过压力表可随时监测密封腔内的水压，当密封腔内出现真空状态时，通过调节装置调整平衡回水孔过流面积使之减少，减小了回水量；并同时开启机械密封自冲洗系统上的阀门，将密封腔内的水压控制在0.05-0.10MPa之间。保持密封腔内处于低正水压状态，一方面机械密封不易漏水、磨损，密封可靠、有效，并延长使用寿命；同时，可防止外界空气进入密封腔内和泵的吸入室，避免了机械密封干磨以及泵发生汽蚀等现象；另一方面能使平衡鼓上下保持稳定合理的压差，有效平衡轴向力，使推力轴承所承受的轴向力较小，从而提高了推力轴承的使用寿命和泵的运行可靠性。

当平衡鼓与平衡套出现磨损时，两者间隙增大，密封腔内出现高水压，此时可通过调整平衡回水孔过流面积使之增大，增大了回水量；同时关小机械密封自冲洗系统上的阀门，降低密封腔内的水压，将其控制在0.05-0.10MPa之间，从而有效防止密封腔内出现高水压，一方面可避免因高水压导致机械密封漏水，造成机械密封磨损而失效；另一方面也可有效避免因平衡鼓上下的压差减少而使向上的平衡轴向力减小，推力轴承因承受较大的轴向力而出现磨损和发热等故障发生，从而提高了推力轴承的使用寿命和泵的运行可靠性。

实践证明，采用本发明制造的立式多级筒袋泵，具有平衡轴向力调控直观、方便，机械密封不易漏水、可靠有效，推力轴承使用寿命长等特点，从而大幅度提高了立式多级筒袋泵的运行可靠性和使用寿命，降低了运行维护成本。

附图说明

图1为原立式多级筒袋泵的轴向力平衡装置结构剖面示意图。其构成主要有：进出水管架1、转轴2、平衡鼓3、平衡套4、密封腔5、机械密封6、平衡回水管7、推力轴承组8等。

图2为本发明一种实施例结构剖面示意图。

图3为图2平衡回水管路的局部放大示意图。

具体实施方式

参照图2和图3，本发明所称的立式多级筒袋泵轴向力平衡装置，包括进出水管架1、转轴2，平衡鼓3、平衡套4、密封腔5、机械密封6、推力轴承组8等基本构成，还包括：

在进水管架1上端壁构造与密封腔5连通的平衡回水管道9，平衡回水管道9的另一端经回水孔10与进水管架1-1连通，在回水孔10处设置调节装置11，用以调节回水孔10的过流面积，控制密封腔5内的压力；

在出水管架1-2与机械密封6之间连接一根机械密封冲洗管路12，机械密封冲洗管路12上设有阀门13，用以调节冲洗水量，由此构成机械密封6自冲洗系统；

在与密封腔5相通的引管14上安装一只压力表15，用以监测密封腔5内的水压。

Claims (2)

1.立式多级筒袋泵轴向力平衡装置，包括进水管架、出水管架(1)、转轴(2)、平衡鼓(3)、平衡套(4)、密封腔(5)、机械密封(6)、推力轴承组(8)；其特征在于，平衡套位于平衡鼓的外周侧，密封腔位于该平衡鼓与该机械密封之间，在进水管架(1)的上端壁中构造与密封腔(5)连通的平衡回水管道(9)，平衡回水管道(9)的一端经回水孔(10)与进水管架(1-1)连通，在回水孔(10)处设置控制回水孔(10)过流面积的调节装置(11)，在出水管架(1-2)与机械密封(6)之间连接一根机械密封冲洗管路(12)，机械密封冲洗管路(12)上设有用以调节冲洗水量的阀门(13)。

2.根据权利要求1所述的立式多级筒袋泵轴向力平衡装置，其特征在于，在与密封腔(5)相通的引管(14)上装有用以监测密封腔(5)内水压的压力表(15)。

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