CN104033391A - 立式自平衡多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式自平衡多级离心泵，包括泵轴以及沿泵轴依次设置的吸入段、多个第一中段、吐出段、多个第二中段和次级吸入段，各个第一中段内均装设有叶轮，各第二中段内均装设有反叶轮，靠近吐出段的第二中段内的末级反叶轮设有可带动泵送介质做旋转运动的副叶片，副叶片位于末级反叶轮靠近吐出段的一侧。本发明具有占地面积小、运行平稳、启动方便、使用寿命长等优点。

Description

立式自平衡多级离心泵

技术领域

本发明涉及一种离心泵，具体涉及一种立式自平衡多级离心泵。

背景技术

自平衡多级离心泵因具有运转安全和平稳、噪音低、可靠性高等优点，正逐步取代普通的多级泵，得到越来越广泛的应用。

图1示出了一种现有自平衡多级离心泵的结构，现有自平衡多级离心泵仍存在以下主要问题：1、均为卧式安装，占地面积大、生产成本高；2、存在因重力作用引起泵轴1弯曲的现象，从而导致泵运行时易产生振动及内部磨损；3、末级反叶轮7和末级叶轮18之间的间隙容易因磨损而增大，当介质含硬质颗粒时尤其明显。末级反叶轮7和末级叶轮18之间的间隙越大，泄漏量及泵的振动也越大，从而影响到泵的效率和运行平稳性，使泵的使用寿命大大降低；4、安装在吐出段4和次级吸入段6上的导流管20因制造及组装精度要求高等原因，其互换性和可组装性不好，严重影响到泵的生产或修理效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种占地面积小、运行平稳、启动方便、使用寿命长的立式自平衡多级离心泵。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种立式自平衡多级离心泵，包括泵轴以及沿所述泵轴依次设置的吸入段、多个第一中段、吐出段、多个第二中段和次级吸入段，各个第一中段内均装设有叶轮，各第二中段内均装设有反叶轮，靠近吐出段的第二中段内的末级反叶轮设有可带动泵送介质做旋转运动的副叶片，所述副叶片位于所述末级反叶轮靠近所述吐出段的一侧。

作为本发明的进一步改进：

所述副叶片呈弧形肋状。

所述末级反叶轮上沿周向均匀设有多个副叶片，各副叶片一体连接于所述末级反叶轮的后盖板上。

所述离心泵设有包裹所述多个第二中段的外壳的环形腔体，靠近吐出段的第一中段内的末级叶轮的出口通过所述环形腔体与所述次级吸入段的入口连通。

所述吐出段的外壳和所述次级吸入段的外壳之间可拆卸的连接有套筒，所述套筒与多个第二中段的外壳之间形成所述环形腔体。

所述吐出段的外壳和次级吸入段的外壳上均设有内止口，所述套筒的一端插设于所述吐出段的内止口中，所述套筒的另一端插设于所述次级吸入段的内止口中，所述吐出段的外壳与套筒之间以及所述次级吸入段的外壳与套筒之间均装设有密封圈。

所述套筒的外壁与吐出段的外壳和次级吸入段的外壳之间设有安装槽，所述密封圈装设于安装槽内，所述吐出段的外壳或和次级吸入段的外壳上还通过紧固件连接有压紧固定密封圈的压板。

所述多级离心泵还包括电机，所述电机通过刚性联轴器部件与所述泵轴相连。

靠近吸入段的第一中段内的首级叶轮为单级单吸悬臂式叶轮。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、相比于传统卧式安装的自平衡多级离心泵，本发明立式自平衡多级离心泵采用立式安装，其占地面积小、生产成本低，且泵轴不存在由于重力引起的弯曲现象，因而运行也更加平稳。当输送高温介质时，不会出现在卧式泵中因泵上下部分的温差造成泵弯曲的现象，从而可省去对于卧式泵必不可少的暖泵装置以及暖泵过程，使泵的起动更加方便；

2、末级反叶轮上靠近吐出段的一侧设有副叶片，泵运行时，副叶片旋转带动泵送介质做旋转运动，产生与末级反叶轮和末级叶轮之间的间隙两端的压差方向相反的压力，该压力能抵消约相当于一级叶轮所产生的压力，从而降低末级反叶轮和末级叶轮之间的间隙两端的压差，该压差降低后，泄漏量也成正比例地降低，减少了泵送介质的泄漏，也减轻了该间隙处的磨损，达到能更长时间的保持泵的效率和运行平稳性的目的，延长了泵的使用寿命。同时，泵送介质中包含的固体颗粒在离心力的作用下被甩向末级反叶轮的外径方向，从而减少了进入末级反叶轮和末级叶轮之间的间隙的固体颗粒数量，进一步减轻该间隙的磨损；

3、吐出段位于泵的中间，其上的泵出口法兰相对于泵安装面的高度仅为吐出段设在泵最上部的普通立式多级泵的大约一半，泵的出水管路的作用力对泵的有害影响大幅降低，有利于泵的运行平稳。

附图说明

图1为现有自平衡多级离心泵的主剖视结构示意图。

图2为本发明立式自平衡多级离心泵的主剖视结构示意图。

图3为本发明立式自平衡多级离心泵的局部主剖视结构示意图。

图4为图3中A处放大结构示意图。

图5为图3中B处放大结构示意图。

图6为本发明立式自平衡多级离心泵中末级反叶轮的仰视结构示意图。

图例说明：

1、泵轴；2、吸入段；3、第一中段；4、吐出段；5、第二中段；6、次级吸入段；7、末级反叶轮；8、副叶片；9、环形腔体；10、套筒；11、内止口；12、密封圈；13、安装槽；14、压板；15、电机；16、刚性联轴器部件；17、首级叶轮；18、末级叶轮；19、紧固件；20、导流管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2至图4所示，本发明的立式自平衡多级离心泵，包括立式安装的泵轴1，泵轴1上由下至上依次设有一个吸入段2、多个第一中段3、一个吐出段4、多个第二中段5和一个次级吸入段6，各第一中段3内均装设有叶轮，各第二中段5内均装设有反叶轮。工作时，泵送介质由吸入段2的吸入口吸入后进入首级叶轮17（靠近吸入段2的第一中段3内的叶轮），再经数级叶轮作功后从末级叶轮18（靠近吐出段4的第一中段3内的叶轮）的出口排出，然后经连通末级叶轮18的出口和次级吸入段6的入口的连接通道（即环形腔体9）进入次级吸入段6，再从次级吸入段6的出口进入首级反叶轮（靠近次级吸入段6的第二中段5内的反叶轮），经数级反叶轮作功后从末级反叶轮7（靠近吐出段4的第二中段5内的反叶轮，也即泵送介质经过的最后一级反叶轮）的出口排出，最后进入吐出段4并从吐出段4的泵出口法兰排出。上述末级反叶轮7设有可带动泵送介质做旋转运动的副叶片8，副叶片8位于末级反叶轮7靠近吐出段4的一侧。如图6所示，副叶片8设有多个，多个副叶片8沿周向均匀间隔布置于末级反叶轮7的后盖板上，各副叶片8呈弧形肋状，既能产生足够的压力又能有效去除泵送介质中的泥沙颗粒，而功耗又尽可能低。在离心泵运行时，副叶片8可带动泵送介质转动。

相比于传统卧式安装的自平衡多级离心泵，本发明立式自平衡多级离心泵采用立式安装，其占地面积小、生产成本低，且泵轴1不存在由于重力引起的弯曲现象，因而运行也更加平稳。当输送高温介质时，不会出现在卧式泵中因泵上下部分的温差造成泵弯曲的现象，从而可省去对于卧式泵必不可少的暖泵装置以及暖泵过程，使泵的起动更加方便；末级反叶轮7上靠近吐出段4的一侧的后盖板上设有副叶片8，泵运行时，副叶片8旋转从而带动泵送介质做旋转运动，产生与末级反叶轮7和末级叶轮18之间的间隙H两端的压差方向相反的压力，该压力能抵消约相当于一级叶轮所产生的压力，从而降低末级反叶轮7和末级叶轮18之间的间隙H两端的压差，该压差降低后，泄漏量也成正比例地降低，减少了泵送介质的泄漏，也减轻了该间隙H处的磨损（流经此间隙H的介质减少，则相应地进入此间隙H的固体颗粒也减少），达到能更长时间的保持泵的效率和运行平稳性的目的，延长了泵的使用寿命。同时，泵送介质中包含的固体颗粒在离心力的作用下被甩向末级反叶轮7的外径方向，从而减少了进入末级反叶轮7和末级叶轮18之间的间隙H的固体颗粒数量，进一步减轻该间隙H的磨损；吐出段4位于泵的中间，其上的泵出口法兰相对于泵安装面的高度仅为泵出口法兰设在泵最上部的普通立式多级泵的大约一半，泵的出水管路的作用力对泵的有害影响大幅降低，有利于泵的运行平稳。

本实施例中，离心泵设有包裹所有第二中段5的外壳的环形腔体9，末级叶轮18的出口通过该环形腔体9与次级吸入段6的入口连通。具体是，在吐出段4的外壳和次级吸入段6的外壳之间可拆卸的连接有套筒10，套筒10与所有第二中段5的外壳之间形成环形腔体9。该环形腔体9的一端与次级吸入段6的入口连通，另一端通过设在吐出段4的外壳上的连通通道与末级叶轮18的出口连通。

上述吐出段4的外壳和次级吸入段6的外壳上均设有内止口11，套筒10的一端插设于吐出段4的内止口11中，套筒10的另一端插设于次级吸入段6的内止口11中，形成对套筒10的轴向和径向定位。吐出段4的外壳与套筒10之间以及次级吸入段6的外壳与套筒10之间均装设有密封圈12，如图5所示，具体是在套筒10的外壁与吐出段4的外壳和次级吸入段6的外壳之间设有安装槽13，密封圈12装设于安装槽13内，吐出段4的外壳或和次级吸入段6的外壳上还通过紧固件19（螺钉）连接有压板14，该压板14将密封圈12压紧固定在安装槽13内，并且压板14可以进行拆装，便于安装和更换密封圈12，检修也更加方便。

由于环形腔体9包裹于第二中段5的外壳的外部，可使第二中段5的外壳承受的工作压力降低约一半，这是因为泵送介质从末级叶轮18的出口进入到环形腔体9后，环形腔体9内具有约为泵的扬程一半大小的压力，环形腔体9内的压力作用在第二中段5的外壳的外部，可以抵消部分第二中段5内部的压力。例如，靠近吐出段4的第二中段5内部的最高压力约为泵的扬程所产生的压力，与环形腔体9内的压力相互抵消后，该第二中段5的外壳所受到的压力实际约为泵的扬程所产生的压力的一半。这样可以大幅减小第二中段5的壁厚，有利于节省原材料，降低生产制作成本。此外，相比于现有将导流管20连接在吐出段4和次级吸入段6的自平衡多级离心泵，本发明的互换性和可组装性更好，加工、组装和维修更加方便，且离心泵的外形更加美观，结构也更加简单紧凑，占用空间更小。

本实施例中，多级离心泵还包括电机15，电机15通过刚性联轴器部件16与泵轴1相连，相对于现有普通立式多级泵采用的弹性联轴器部件，具有体积小、重量轻、成本低的优点。

本实施例中，首级叶轮17为单级单吸悬臂式叶轮，可使泵的必需汽蚀余量降低、效率提高。

本发明立式自平衡多级离心泵的绝大部分过流部件与卧式泵通用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种立式自平衡多级离心泵，包括泵轴（1）以及沿所述泵轴（1）依次设置的吸入段（2）、多个第一中段（3）、吐出段（4）、多个第二中段（5）和次级吸入段（6），各个第一中段（3）内均装设有叶轮，各第二中段（5）内均装设有反叶轮，其特征在于：靠近吐出段（4）的第二中段（5）内的末级反叶轮（7）设有可带动泵送介质做旋转运动的副叶片（8），所述副叶片（8）位于所述末级反叶轮（7）靠近所述吐出段（4）的一侧。

2.根据权利要求1所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述副叶片（8）呈弧形肋状。

3.根据权利要求1所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述末级反叶轮（7）上沿周向均匀设有多个副叶片（8），各副叶片（8）一体连接于所述末级反叶轮（7）的后盖板上。

4.根据权利要求1或2或3所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述离心泵设有包裹所述多个第二中段（5）的外壳的环形腔体（9），靠近吐出段（4）的第一中段（3）内的末级叶轮（18）的出口通过所述环形腔体（9）与所述次级吸入段（6）的入口连通。

5.根据权利要求4所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述吐出段（4）的外壳和所述次级吸入段（6）的外壳之间可拆卸的连接有套筒（10），所述套筒（10）与多个第二中段（5）的外壳之间形成所述环形腔体（9）。

6.根据权利要求5所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述吐出段（4）的外壳和次级吸入段（6）的外壳上均设有内止口（11），所述套筒（10）的一端插设于所述吐出段（4）的内止口（11）中，所述套筒（10）的另一端插设于所述次级吸入段（6）的内止口（11）中，所述吐出段（4）的外壳与套筒（10）之间以及所述次级吸入段（6）的外壳与套筒（10）之间均装设有密封圈（12）。

7.根据权利要求6所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述套筒（10）的外壁与吐出段（4）的外壳和次级吸入段（6）的外壳之间设有安装槽（13），所述密封圈（12）装设于安装槽（13）内，所述吐出段（4）的外壳或和次级吸入段（6）的外壳上还通过紧固件（19）连接有压紧固定密封圈（12）的压板（14）。

8.根据权利要求1或2或3所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：所述多级离心泵还包括电机（15），所述电机（15）通过刚性联轴器部件（16）与所述泵轴（1）相连。

9.根据权利要求1或2或3所述的立式自平衡多级离心泵，其特征在于：靠近吸入段（2）的第一中段（3）内的首级叶轮（17）为单级单吸悬臂式叶轮。