CN105402171A - 一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组，包括基座、电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵，其中：电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵均安装在基座上，外置式轴向力平衡装置包括底座、缸体、缸盖、活塞盘、转轴、联轴器、连接管和法兰管等。活塞盘和转轴共同安装在缸体内，转轴的两端分别穿出缸体两端的缸盖，并且转轴的两端部上分别安装有联轴器，通过联轴器分别与电机和多级离心泵传动连接。缸体的左管接头连接到第一法兰管上，第一法兰管安装在多级离心泵的出水管段；缸体的右管接头连接到第二法兰管上，第二法兰管安装在多级离心泵的进水管段，该多级离心泵组采用外置式轴向力平衡装置，设计合理，结构简单，故障率低，易于维修。

Description

一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组
技术领域
本发明涉及多级离心泵技术领域，具体涉及一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
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，而且维修难度大，维修花费的时间长，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。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明于提供一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组，其设计合理，结构简单，故障率低，易于维修。
本发明采用如下技术方案：一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组，包括基座、电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵，所述电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵均安装在基座上。所述外置式轴向力平衡装置包括底座、缸体、缸盖、活塞盘、转轴、联轴器、左管接头、右管接头、第一连接管、第二连接管、第一法兰管和第二法兰管。
上述缸体安装在底座上。所述活塞盘安装在转轴上，且所述活塞盘和转轴共同安装在缸体内，所述活塞盘使缸体内腔被分为左右两个腔室，所述转轴的两端分别穿出缸体两端的缸盖，并且转轴的两端部上分别安装有联轴器。位于外置式轴向力平衡装置左侧的联轴器与电机转轴末端的联轴器对接，位于外置式轴向力平衡装置右侧的联轴器与多级离心泵转轴末端的联轴器对接。
上述缸体的左侧设置有左管接头，所述左管接头经第一连接管与第一法兰管上的第一管接头相连接；所述缸体的右侧设置有右管接头，所述右管接头经第二连接管与第二法兰管上的第二管接头相连接，第一法兰管安装在多级离心泵的出水管段，第二法兰管安装在多级离心泵的进水管段。
进一步地，所述缸盖包括左缸盖和右缸盖，所述左、右缸盖分别安装在缸体的两端部上，并且所述左、右缸盖之间采用螺栓杆和锁紧螺母相互紧固，所述螺栓杆有4根，分别穿设在左、右缸盖的四周，每根螺栓杆的两端设置有锁紧螺母。
进一步地，所述缸盖内侧面上设置有用于插接缸体的环形槽，所述环形槽内设置有第一密封圈。
进一步地，所述缸盖中部的转轴穿出孔上设置有第二密封圈。
进一步地，所述活塞盘周部与缸体内壁之间设置有第三密封圈。
进一步地，所述活塞盘上设置有微孔，用于连通左右两个腔室。
进一步地，所述活塞盘与缸体内壁之间设置有间隙。
进一步地，所述第一、第二法兰管包括中间管段和上下两个法兰盘，所述中间管段为直管，所述上下两个法兰盘直径相同；所述中间管段为异形管，所述上下两个法兰盘直径不同；所述中间管段和上下两个法兰盘为一体成型结构。
进一步地，所述连接管为高压软管或金属管。
为了便于起吊安装，上述电机和多级离心泵上设置有吊耳。
本发明的有益效果在于：该多级离心泵组采用外置式轴向力平衡装置设计合理，结构简单，故障率低，易于维修。
附图说明
图1为本发明的带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组的结构示意图。
图2为外置式轴向力平衡装置的结构示意图。
图中标示对应如下：1－底座；2－缸体；3－左缸盖；4－右缸盖；5－活塞盘；6－转轴；7－联轴器；8－左管接头；9－右管接头；10－第一连接管；11－第二连接管；12－第一法兰管；13－第二法兰管；14－螺栓杆；15－锁紧螺母；16－第一密封圈；17－第二密封圈；18－第一管接头；19－第二管接头；
20－基座；21－电机；22－外置式轴向力平衡装置；23－多级离心泵；24－出水管段；25－进水管段；26－吊耳。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明的带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组包括基座20、电机21、外置式轴向力平衡装置22和多级离心泵23，所述电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵均安装在基座上。
如图2所示，上述外置式轴向力平衡装置22包括底座1、缸体2、左缸盖3、右缸盖4、活塞盘5、转轴6、联轴器7、左管接头8、右管接头9、第一连接管10、第二连接管11、第一法兰管12和第二法兰管13等。所述缸体安装在底座上。
上述左、右缸盖分别安装在缸体的两端部上，并且所述左、右缸盖之间采用螺栓杆14和锁紧螺母15相互紧固，所述螺栓杆14有4根，分别穿设在左、右缸盖的四周，每根螺栓杆的两端设置有锁紧螺母。所述缸盖内侧面上设置有用于插接缸体的环形槽，所述环形槽内设置有第一密封圈16。所述缸盖中部的转轴穿出孔上设置有第二密封圈17。
上述活塞盘安装在转轴上，且所述活塞盘和转轴共同安装在缸体内，所述活塞盘使缸体内腔被分为左右两个腔室，所述转轴的两端分别穿出缸体两端的缸盖，并且转轴的两端部上分别安装有联轴器，如图1所示，位于外置式轴向力平衡装置左侧的联轴器与电机转轴末端的联轴器对接，位于外置式轴向力平衡装置右侧的联轴器与多级离心泵转轴末端的联轴器对接。
上述缸体的左侧设置有左管接头，所述左管接头8经第一连接管10与第一法兰管12上的第一管接头18相连接；所述缸体的右侧设置有右管接头9，所述右管接头9经第二连接管11与第二法兰管13上的第二管接头19相连接，如图1所示，第一法兰管安装在多级离心泵的出水管段24，第二法兰管安装在多级离心泵的进水管段25。
由于转轴旋转的过程中，当活塞盘固定在转轴上时，活塞盘也会跟随转轴转动，水和活塞盘的长时间的摩擦，必然会导致缸体内温度升高，为了降低缸体的温度，所述活塞盘上设置有用于连通左右两个腔室的微孔，通过微孔形成微流，以置换左右两个腔室内的液体，起到降温的作用。当然，要达到上述的目的，还可以通过在活塞盘与缸体内壁之间设置有间隙，并且不要设置密封圈，让液体能够从间隙中微量流通，但间隙不能太大，否则泵的压力损失就会加大。
当活塞盘空套在转轴上时，活塞盘的两侧转轴上需设置相应的定位装置或结构，以限定活塞盘的轴向位移，起到传递压力的作用。这里所说的定位装置或结构，包括轴用定位挡圈、定位螺母、轴肩，插销等。在不考虑缸体产热的情况，为了减少左右两个腔室的压力损失和泄漏，可以在活塞盘周部与缸体内壁之间设置有第三密封圈。
上述第一、第二法兰管包括中间管段和上下两个法兰盘。具体有以下两种情况：其一是所述中间管段为直管，所述上下两个法兰盘直径相同。其二是所述中间管段为异形管，所述上下两个法兰盘直径不同。
上述中间管段和上下两个法兰盘为一体成型结构。当然也可以是分体是结构。
上述连接管为高压软管或金属管。
上述电机和多级离心泵上设置有吊耳26。
这里需要补充说明的是，本发明的外置式轴向力平衡装置的安装方法，按以下步骤进行：
S1：将位于外置式轴向力平衡装置左侧的联轴器与电机转轴末端的联轴器对接，将位于外置式轴向力平衡装置右侧的联轴器与多级离心泵转轴末端的联轴器对接。
S2：保持活塞盘位于缸体的中部区域，再将底座固定在基座上，所述底座上的螺栓孔为长圆孔，以便能够微调底座的安装位置。
S3：将第一法兰管安装在多级离心泵的出水管段，将第二法兰管安装在多级离心泵的进水管段。
上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有外置式轴向力平衡装置的多级离心泵组，包括基座、电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵，所述电机、外置式轴向力平衡装置和多级离心泵均安装在基座上，其特征在于，所述外置式轴向力平衡装置包括底座、缸体、缸盖、活塞盘、转轴、联轴器、左管接头、右管接头、第一连接管、第二连接管、第一法兰管和第二法兰管；
所述活塞盘安装在转轴上，且所述活塞盘和转轴共同安装在缸体内，所述活塞盘使缸体内腔被分为左右两个腔室，所述转轴的两端分别穿出缸体两端的缸盖，并且转轴的两端部上分别安装有联轴器，位于外置式轴向力平衡装置左侧的联轴器与电机转轴末端的联轴器对接，位于外置式轴向力平衡装置右侧的联轴器与多级离心泵转轴末端的联轴器对接；
所述缸体的左侧设置有左管接头，所述左管接头经第一连接管与第一法兰管上的第一管接头相连接；所述缸体的右侧设置有右管接头，所述右管接头经第二连接管与第二法兰管上的第二管接头相连接；第一法兰管安装在多级离心泵的出水管段，第二法兰管安装在多级离心泵的进水管段。
2.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述缸体安装在底座上。
3.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：保持活塞盘位于缸体的中部区域，再将底座固定在基座上。
4.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述缸盖包括左缸盖和右缸盖，所述左、右缸盖分别安装在缸体的两端部上，并且所述左、右缸盖之间采用螺栓杆和锁紧螺母相互紧固。
5.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述缸盖内侧面上设置有用于插接缸体的环形槽，所述环形槽内设置有第一密封圈。
6.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述缸盖中部的转轴穿出孔上设置有第二密封圈。
7.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述活塞盘周部与缸体内壁之间设置有第三密封圈。
8.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述活塞盘上设置有微孔，用于连通左右两个腔室。
9.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述活塞盘与缸体内壁之间设置有间隙。
10.根据权利要求1所述的多级离心泵组，其特征在于：所述第一、第二法兰管包括中间管段和上下两个法兰盘。
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