CN104595229A - 一种md型多级离心泵的轴向力平衡机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构，将非驱动端滚动轴承改为两只角轴承，背靠背组装，目的是平衡叶轮的轴向推力，要求角轴承的轴向推力大于叶轮的轴向推力，同时要求在组装时把平衡盘和平衡环轴向间隙调整在0.5mm～0.8mm左右。原水泵启动时，靠平衡盘来平衡轴向力，本发明结构改进后，角轴承和平衡盘共同平衡轴向力，减小了水泵易损件平衡盘的更换频率，大大增加了平衡盘的使用寿命，使水泵的效率增加。

Description

一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构。

背景技术

众所周知，离心泵通常是由叶轮，泵体，泵轴，平衡盘、平衡环和填料函组成，两个以上的叶轮、平衡盘分别套在泵轴上，并安装在泵体内，泵轴的进水端和出水端分别经圆柱滚子轴承与轴承体固定连接，圆柱滚子轴承外圆外端与外端盖相接触，内端与内端盖相抵触，外端盖经螺栓、螺母穿过轴承体上设有的孔与内端盖固定连接，工作时，泵轴由电机直接带动，液体依次流过每级叶轮，级数越多，叶轮扬程越高，泵体中央有一液体吸入口与吸入管连接，液体经底阀和吸入管进入泵内，泵体上的液体排出口与排出管连接。在离心泵启动前，泵体内灌满被输送的液体；叶轮由泵轴带动高速转动，叶片间的液体也随着转动，在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵体中，在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。

在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，引起泵轴的轴向窜动，产生磨损和振动，这种轴向力的平衡是通过泵体内的平衡盘和平衡环来平衡，其不足是：在离心泵长时间运转工作过程中，平衡盘和平衡环之间的磨损是很平常的现象，严重时会导致泵的性能参数发生偏移或无法运行，由于平衡盘和平衡环的设计是按理论计算的，不能根据泵的制造质量、液体的粘性、轴向力的变化以及间隙因磨损而加大等因素来调整，使平衡盘和平衡环形成易损件，无法保证泵的正常排水运行工况，给使用者带来很多不安全的隐患，缩短了离心泵的使用寿命，增加了设备成本，更换频繁，降低了生产效率。

图1为传统MD型多级泵机构图，此种类型的泵适用于煤矿井下工作，抽送固体颗粒含量不大于1.5％(颗粒直径小于0.5mm)的矿井水及其他类似液体，而实际上矿井开采期间，液体含有大量固体杂质，颗粒大于0.5mm，导致平衡盘和平衡环使用寿命较短，更换频繁造成使用代价较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，性能稳定的MD型多级离心泵的轴向力平衡机构。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构，包括设置在转子部件驱动端的左轴承体和设置在转子部件非驱动端的右轴承体，在转子部件上还设置有平衡环和平衡盘，所述左轴承体与转子部件之间设置有滚动轴承，所述右轴承体与转子部件之间设有两只角轴承，角轴承的使用寿命一般为1万小时，明显高于原滚珠轴承4500小时；

所述的两只角轴承背靠背组装，所述平衡盘和平衡环轴向间隙为0.5mm-0.8mm；背靠背的推力比非背靠背的推力大80％，保障横盘与平衡环间隙始终为0.5-0.8mm，大大地延长平横盘与平衡环使用寿命，基本不需更换，节约了成本。

本发明将非驱动端滚动轴承改为两只角轴承，背靠背组装，目的是平衡叶轮的轴向推力，要求角轴承的轴向推力大于叶轮的轴向推力，同时要求在组装时把平衡盘和平衡环轴向间隙调整在0.5mm～0.8mm左右。

本发明的有益效果是：原水泵启动时，靠平衡盘来平衡轴向力，本发明结构改进后，角轴承和平衡盘共同平衡轴向力，减小了水泵易损件平衡盘的更换频率，大大增加了平衡盘的使用寿命，使水泵的效率增加。

附图说明

图1为现有技术中MD型多级离心泵结构图；

图2为本发明装有轴向力平衡机构的MD型多级离心泵结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图2所示，一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构，包括：转子部件1、左轴承体2、进水段3、首级口环4、中段5、导叶6、导叶套7、末级导叶8、吐出段9、平衡盘10、平衡环11、平衡室盖12、无孔端盖13、右轴承体14、角轴承15、滚动轴承16；本发明在原MD型多级离心泵的基础上，把非驱动端的滚动轴承改为两只角轴承15，背靠背组装，同时把平衡10和平衡环11轴向间隙调整在0.5mm-0.8mm。原水泵启动时，靠平衡盘10来平衡轴向力，结构改进后，角轴承15和平衡盘10共同平衡轴向力，减小了水泵易损件平衡盘的更换频率，大大增加了平衡盘10的使用寿命，使水泵的效率增加。

如图2：

P1是口环与叶轮之间腔室的作用力，它的方向指向非驱动端；

P2是叶轮内腔的作用力，它的方向指向驱动端；

P3是平衡套与平衡环、平衡盘之间腔室产生的作用力，它的方向指向非驱动端；

P4是平衡室的作用力，它的方向指向驱动端；

P2>P1

P3>P4

△P1＝P2-P1它的作用力方向是驱动端；

△P2＝P3-P4它的作用力方向是非驱动端；

随着水泵级数的变化，△P1也变化，这样△P2也需变化，水泵要正常运转必须△P1＝△P2；

加上角轴承，同时组装时要求平横盘与平衡环间隙为0.5-0.8mm，这样就不会研磨，无需更换平横盘。但轴向力△P2是一个定值了，△P1与△P2就不能相等。

如果△P1》△P2即角轴承推力向驱动端方向，轴承2将受力；

如果△P2》△P1即角轴承推力向非驱动端方向，轴承1将受力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种MD型多级离心泵的轴向力平衡机构，包括设置在转子部件驱动端的左轴承体和设置在转子部件非驱动端的右轴承体，在转子部件上还设置有平衡环和平衡盘，所述左轴承体与转子部件之间设置有滚动轴承，其特征在于：所述右轴承体与转子部件之间设有两只角轴承，所述的两只角轴承背靠背组装，所述平衡盘和平衡环轴向间隙为0.5mm-0.8mm。