CN101865138A - 一种新型多级离心泵 - Google Patents

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金建波
郑水华
赵永攀
苏苗印
汪慧
赵锦靖
陆河权
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Abstract

本发明涉及一种新型多级离心泵，泵轴上设有一组叶轮及导叶，叶轮之间的流道由中段连通，末级叶轮连有吐水段，所述末级叶轮后侧设有一个后置轴向力平衡装置，此装置由装在泵轴上的平衡鼓、套设于平衡鼓外的平衡鼓套和一个平衡室组成，其中平衡鼓与平衡鼓套之间设有间隙，平衡鼓表面布置有若干轴向凹槽。发明有益的效果是：一、平衡鼓与平衡鼓套之间的径向间隙处的泄漏量减小，增大了平衡鼓前后压差，有利于平衡鼓平衡轴向力；二、具有多套轴向力平衡装置，满足轴向力平衡要求；三、能改善泵的性能范围，且可避免因叶轮与导叶之间间隙过大，流体不能充分进入下一级叶轮而造成的较大容积损失，提高了泵的效率。

Description

一种新型多级离心泵
技术领域
本发明涉及一种离心泵，尤其是一种新型多级离心泵。
背景技术
多级离心泵是一种广泛应用于国民经济建设各领域的重要泵类产品，其轴向力很大，有的甚至可以达到105N，轴向受力不平衡是造成多级泵运行故障的主要原因之一。采用平衡鼓平衡轴向力时，平衡鼓与平衡鼓套间隙处会产生较大的泄漏损失，且不能满足轴向力平衡要求，但如果通过减小间隙来降低泄漏损失，平衡鼓与平衡鼓套之间又容易相互摩擦，引发设备振动等不利影响。多级泵中通常只具有一套平衡装置，位置在末级叶轮后侧，对于级数较多、轴向力较大的多级泵而言，一套平衡装置通常很难平衡掉全部的轴向力，泵轴上仍然会存在较大的残余轴向力。切割叶轮外径是改变泵的性能范围的常用方法，但是当叶轮外径切割过多时，出口宽度变大，实际扬程曲线易产生驼峰；同时，因叶轮与导叶之间间隙过大，流体不能充分进入下一级叶轮，从而造成较大的容积损失，泵的效率明显下降。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种平衡鼓和平衡鼓套间隙泄漏损失小、不易摩擦，残余轴向力小，以及改变叶轮性能要求而效率下降较小的新型多级离心泵。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新型多级离心泵，包括泵轴，泵轴上设有一组叶轮及与其配合的导叶，叶轮之间的流道由中段连通，其中最后一个叶轮为末级叶轮，末级叶轮连有吐水段，所述末级叶轮后侧设有一个后置轴向力平衡装置，此装置由装在泵轴上的平衡鼓、套设于平衡鼓外的平衡鼓套和一个平衡室组成，其中平衡鼓与平衡鼓套之间设有间隙，平衡鼓表面布置有若干轴向凹槽。
作为优选，所述后置轴向力平衡装置的平衡鼓套由吐水段的延伸部分固定。
作为优选，所述叶轮之间设有至少一个与后置轴向力平衡装置结构相同的中置轴向力平衡装置。
作为优选，所述中置轴向力平衡装置的平衡鼓套由一个特殊中段固定，特殊中段连接前后液体通道，中置轴向力平衡装置的平衡室由特殊中段、端盖、以及平衡鼓和平衡鼓套的端面环包形成。
作为优选，所述叶轮沿外径内侧切割形成出口宽度减小，而外径及入口直径不变的结构。
发明有益的效果是：一、平衡鼓与平衡鼓套之间的径向间隙处的泄漏量减小，降低了泄漏损失，增大了平衡鼓前后压差，有利于平衡鼓平衡轴向力；二、具有多套轴向力平衡装置，可减少级数多、轴向力大的泵的残余轴向力，满足轴向力平衡要求；三、通过改变叶轮出口宽度而未改变叶轮外径及入口直径的方式修改叶轮模型，能改善泵的性能范围，且可避免因叶轮与导叶之间间隙过大，流体不能充分进入下一级叶轮而造成的较大容积损失，与切割叶轮外径的修改模型方法相比，该方法提高了泵的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是轴向力平衡装置的结构示意图；
图3是轴向力平衡装置的截面图；
图4是本发明的切割叶轮的特殊修改模型方法；
图5是传统的切割叶轮的修改模型方法；
附图标记说明：叶轮1，导叶2，中段3，泵轴4，特殊中段5，平衡鼓6，平衡鼓套7，平衡室8，末级叶轮9，吐水段10，间隙11，凹槽12，后置轴向力平衡装置13，中置轴向力平衡装置14，端盖15。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例：如图1，新型多级离心泵包括泵轴4，泵轴4上设有一组叶轮1及与其配合的导叶2，叶轮1之间的流道由中段3连通，末级叶轮9连有吐水段10，当泵运转时，液体从入口处被吸入泵内，经叶轮1的作用，液体的速度能和压能均得到增加，然后经过导叶2和中段3进入下一级叶轮，最终液体被末级叶轮9排出到吐水段10，在吐水段10大部分速度能转化为压能，然后沿排出管路输送出去。
其中末级叶轮9后侧设有一个后置轴向力平衡装置13，如图2、3，由平衡鼓6、套设于平衡鼓6外的平衡鼓套7和一个平衡室8组成，平衡鼓套7由吐水段10的延伸部分固定，其中平衡鼓6与平衡鼓套7之间设有间隙11，平衡鼓6表面布置有若干轴向凹槽12。泵运转时，凹槽12处的液体以相同的转速绕轴旋转进行圆周运动，从而产生了离心力，该部分液体在离心力的作用下沿着径向运动，阻碍了平衡鼓间隙11处泄漏流体的流动。由于凹槽12内部为封闭空间，液体带出后，其内部空间的压强必然降低至负压，越靠近底部压强越小。因此在凹槽12底部与出口处会形成一个较大的内外压差，阻碍凹槽12内部的液体溢出，从而使得凹槽12空间处的液体达到动态平衡，形成水墙效果，进一步阻碍了平衡鼓间隙11处泄漏流体的流动，使得径向间隙处的泄漏量减小，降低了泄漏损失，增大了平衡鼓前后压差，有利于平衡鼓平衡轴向力。
在泵轴4中部，叶轮1之间还设有一个中置轴向力平衡装置14，其结构与后置轴向力平衡装置13相同，平衡鼓套7由连接液体通道的特殊中段5固定，可满足级数多、轴向力大的泵的轴向力平衡要求，保证泵的正常运行。
如图4，泵内的叶轮1采用特殊修改模型方法修改，沿外径内侧切割，与如图5所示的传统的修改模型方法相比，其出口宽度减小，而叶轮外径及入口直径不变，改善了泵的性能范围，提高了泵的效率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型多级离心泵，包括泵轴(4)，泵轴(4)上设有一组叶轮(1)及与其配合的导叶(2)，叶轮(1)之间的流道由中段(3)连通，其中最后一个叶轮(1)为末级叶轮(9)，末级叶轮(9)连有吐水段(10)，其特征是：所述末级叶轮(9)后侧设有一个后置轴向力平衡装置(13)，此装置由装在泵轴(4)上的平衡鼓(6)、套设于平衡鼓(6)外的平衡鼓套(7)和一个平衡室(8)组成，其中平衡鼓(6)与平衡鼓套(7)之间设有间隙(11)，平衡鼓(6)表面布置有若干轴向凹槽(12)。
2.根据权利要求1所述的新型多级离心泵，其特征是：所述后置轴向力平衡装置(13)的平衡鼓套(7)由吐水段(10)的延伸部分固定。
3.根据权利要求1所述的新型多级离心泵，其特征是：所述叶轮(1)之间设有至少一个与后置轴向力平衡装置(13)结构相同的中置轴向力平衡装置(14)。
4.根据权利要求3所述的新型多级离心泵，其特征是：所述中置轴向力平衡装置(14)的平衡鼓套(7)由一个特殊中段(5)固定，特殊中段(5)连接前后液体通道，中置轴向力平衡装置(14)的平衡室(8)由特殊中段(5)、端盖(15)、以及平衡鼓(6)和平衡鼓套(7)的端面环包形成。
5.根据权利要求1-4任何一项所述的新型多级离心泵，其特征是：所述叶轮(1)沿外径内侧切割形成出口宽度减小，而外径及入口直径不变的结构。
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