CN105736401A - 海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构 - Google Patents

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张川
刘军
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谷祖鹏
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Abstract

本发明涉及用于泵的平衡机构，具体涉及一种海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构。提出一种海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，潜液泵为立式多级泵，轴向力平衡机构位于末级叶轮盖板与潜液泵的出口段之间，潜液泵的出口段通过轴向平衡力机构上的间隙与电机室连通，电机室通过平衡回路与次级叶轮出口处连通，平衡回路的入口端位于电机室内，平衡回路的出口端位于次级叶轮的出口处。本发明与现有技术相比，平衡盘两端的压差减小，平衡盘与末级叶轮之间的间隙增大，有利于海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构安全稳定运行；此外，本发明的平衡盘采用锥形体状的结构形式，有利于增加平衡盘的刚性，减小其轴向尺寸。

Description

海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构
技术领域
本发明涉及一种用于泵的平衡机构，具体涉及一种海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构。
背景技术
目前，在FSRU装置（浮式天燃气存储再气化装置）中对低温介质进行加压的泵，由于介质具有低温、易燃、易爆、易汽化的特性，因此对输送此类介质的泵设备要求具有密封可靠、运行液体损耗小及结构安全且稳定可靠的特点。此类泵设计难度大、制造和试验困难，因此目前，国内此种立式低温海洋工况用电动超低温潜液泵大多依靠进口，存在产品价格昂贵、技术支持跟不上等问题。立式低温船用潜液泵设备的国产化有利于LNG储运汽化环节的成本控制，有利于国内大型低温海洋工况用电动超低温潜液泵设计和制造水平的提升。
现有技术中，常规平衡轴向力平衡机构为平衡鼓和平衡盘，其中平衡鼓并不适用于轴向力很大的环境，此泵为高压泵，水力轴向力横很大，平衡鼓并不能满足使用要求；平衡盘适用于轴向力很大的环境，但轴向尺寸很大，此泵为潜液泵，轴向尺寸大会导致潜液泵的整体尺寸变大，不利于转子的刚性且增加了制造成本；同时现有技术中，轴向力平衡装置的平衡管路出口端一般位于首级叶轮的入口端，随着叶轮级数的增加，平衡盘两端的压差不断增加，导致平衡盘的轴向间隙过小，在海洋工况中如果间隙过小会增加平衡盘的磨损速度，而且间隙过小不利于电动超低温潜液泵的安全稳定运行。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，解决了现有技术中平衡机构轴向尺寸长及平衡机构影响泵稳定运行的问题，有利于节省空间和成本，提高潜液泵运行的可靠性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，潜液泵为立式多级泵，轴向力平衡机构位于末级叶轮盖板与潜液泵的出口段之间，潜液泵的出口段通过轴向平衡力机构上的间隙与电机室连通，电机室通过平衡回路与次级叶轮出口处连通，平衡回路的入口端位于电机室内，平衡回路的出口端位于次级叶轮的出口处。
所述轴向力平衡机构包括平衡盘、叶轮口环及壳体口环，平衡盘位于末级叶轮盖板及出口段之间，且平衡盘固定于出口段上，平衡盘与电机壳体之间留有连通电机室的间隙，叶轮口环固定于末级叶轮盖板上，壳体口环固定于出口段上，叶轮口环与壳体口环之间留有间隙。
所述平衡盘为锥体状结构，平衡盘的上端口面积大于下端口面积。
本发明的有益效果：本发明的平衡回路的出口端位于次级叶轮出口处，现有技术中平衡回路的出口端一般设置于首级叶轮的入口处，与现有技术相比，平衡盘两端的压差减小，平衡盘与末级叶轮之间的间隙增大，有利于海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构安全稳定运行；此外，本发明的平衡盘采用锥形体状结构形式，有利于增加平衡盘的刚性，减小其轴向尺寸。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的Ⅰ处局部放大图；
图中：1-电机室，2-平衡回路，3-次级叶轮出口，4-平衡孔，5-出口段，6-平衡盘，7-末级叶轮盖板，8-叶轮口环，9-壳体口环。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明：
如图1、2所示的海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，潜液泵为双筒体立式多级泵，叶轮安装于电机轴上，轴向力平衡机构位于末级叶轮盖板7与潜液泵的出口段5之间，潜液泵的出口段5通过轴向平衡力机构上的间隙与电机室1连通，电机室1通过平衡回路2与次级叶轮出口3处连通，平衡回路2的入口端位于电机室1内，平衡回路2的出口端位于次级叶轮的出口3处。
轴向力平衡机构包括平衡盘6、叶轮口环8及壳体口环9，平衡盘6位于末级叶轮盖板7及出口段5之间，且平衡盘6固定于出口段5上，平衡盘6与电机壳体之间留有连通电机室1的平衡孔4，叶轮口环8固定于末级叶轮盖板7上，壳体口环9固定于出口段5上，叶轮口环8与壳体口环9之间留有间隙。平衡盘6采用锥体状结构，平衡盘6的上端口面积大于下端口面积。
本发明的轴向力平衡机构采用能够连续自动调节的平衡盘6与叶轮口环8、壳体口环9结合，能够基本完全平衡水力轴向力，使轴承在很小的推力负载下运转，有利于轴承的稳定运行，延长了轴承的使用寿命，平衡盘6结构简单、紧凑，便于安装与维护。
本发明中的电机室1通过平衡回路2与次级叶轮出口相连通，保证电机室1的压力与次级叶轮出口3压力相同，与现有技术相比，平衡盘6两端的压差减小，平衡盘6与末级叶轮之间的间隙增大，有利于海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构安全稳定运行。该平衡机构通过增加平衡盘6背面的压力来控制平衡盘6与末级叶轮之间的间隙，在完全平衡水力轴向力的同时保证泵安全、平稳运行。
在本实施例中，根据需要可对平衡回路2的出口端位置进行调整，选用第3、4或5级叶轮出口作为平衡回路的出口端。

Claims (3)

1.海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，潜液泵为立式多级泵，其特征在于：轴向力平衡机构位于末级叶轮盖板与潜液泵的出口段之间，潜液泵的出口段通过轴向平衡力机构上的间隙与电机室连通，电机室通过平衡回路与次级叶轮出口处连通，平衡回路的入口端位于电机室内，平衡回路的出口端位于次级叶轮的出口处。
2.根据权利要求1所述的海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，其特征在于：所述轴向力平衡机构包括平衡盘、叶轮口环及壳体口环，平衡盘位于末级叶轮盖板及出口段之间，且平衡盘固定于出口段上，平衡盘与电机壳体之间留有连通电机室的间隙，叶轮口环固定于末级叶轮盖板上，壳体口环固定于出口段上，叶轮口环与壳体口环之间留有间隙。
3.根据权利要求2所述的海洋工况用电动超低温潜液泵轴向力平衡机构，其特征在于：所述平衡盘为锥体状结构，平衡盘的上端口面积大于下端口面积。
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