CN106089728A - 一种卧式多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卧式多级离心泵，包括泵体，泵体内安装有泵轴，泵轴通过联轴器与原动机连接，泵体包括依次相连通的吸入段、泵送段和泵出段，泵轴穿设于吸入段、泵送段和泵出段内，吸入段设有吸入口，泵出段设有吐出口，吸入口和吐出口均朝上设置，泵送段内的泵轴上安装有叶轮，叶轮包括安装在靠近吸入段的泵轴上的首级叶轮，和首级叶轮后面的若干次级叶轮，吸入段内靠近首级叶轮的泵轴上安装有诱导轮，次级叶轮靠近泵出段一侧安装有导叶，导叶固定在泵轴上，后一级导叶的外径为前一级导叶外径的1.1‑1.15倍。本发明各级叶轮的设计流量相同，设计扬程不同，后一级叶轮是前一级叶轮扬程的1.05‑1.15倍，保证各级叶轮可以同时处于最佳工况，提高了效率。

Description

一种卧式多级离心泵
技术领域
本发明属于流体泵技术领域，具体涉及一种卧式多级离心泵。
背景技术
卧式多级离心泵具有性能范围广、噪音低、寿命长、安装维修方便等特点，供输送清水或物理化学性质类似于水的其它液体，主要适用于城市高层建筑给排水及消防用水、电厂、工厂、矿山给排水、远距离输水、生产工艺循环中用水、暖通空调循环、生活用水等多种用途。
但是现有的卧式多级离心泵吸入性能较差，轴向力较大，同时常规的多级离心泵各级叶轮流量扬程等参数一致，但是由于各级流速不同造成的流动损失不同，导致各级叶轮并不能同时处于最佳工况点，进而效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的卧式多级离心泵吸入性能较差，轴向力较大，同时常规的多级离心泵各级叶轮流量扬程等参数一致，但是由于各级流速不同造成的流动损失不同，导致各级叶轮并不能同时处于最佳工况点，进而效率降低，为解决上述问题，本发明提供一种卧式多级离心泵。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种卧式多级离心泵，包括泵体，泵体内安装有泵轴，泵轴通过联轴器与原动机连接，泵体包括依次相连通的吸入段、泵送段和泵出段，泵轴穿设于吸入段、泵送段和泵出段内，吸入段设有吸入口，泵出段设有吐出口，吸入口和吐出口均朝上设置，泵送段内的泵轴上安装有叶轮，叶轮包括安装在靠近吸入段的泵轴上的首级叶轮，和首级叶轮后面的若干次级叶轮，所述吸入段内靠近首级叶轮的泵轴上安装有诱导轮，次级叶轮靠近泵出段一侧安装有导叶，导叶固定在泵轴上，后一级导叶的外径为前一级导叶外径的1.1-1.15倍。
所述首级叶轮设有三片叶片，所述叶片头部厚度为2.6mm～3.5mm。
所述诱导轮采用边螺距形式的叶片，长短叶片间隔设置，诱导轮出口处的螺距为诱导轮进口处螺距的1.23-1.46倍。
沿液体输送方向，后一级叶轮的外径大于前一级叶轮的叶轮外径，而后一级叶轮的轮毂直径等于前一级叶轮的轮毂直径。
所述泵轴上安装有轴向平衡组件和径向平衡组件。
所述轴向平衡组件包括安装在泵出段内泵轴上的平衡鼓和平衡盘，以及安装在泵送段外侧的平衡管路；所述径向平衡组件为安装在吸入端的泵轴上的止推轴承部件。
所述平衡鼓和平衡盘之间设置有耐磨垫环，耐磨垫环与平衡鼓和平衡盘之间的接触面均被堆焊两层RCoCr硬质合金层，RCoCr硬质合金层厚度为3.5-5.5mm。
所述首级叶轮靠近诱导轮的一侧安装有挡板。
所述导叶与泵轴之间设置有导叶套，泵送段与次级叶轮之间设有密封环。
在泵的首级叶轮前端加装一个诱导轮，类似于增加一个轴流叶轮，工作时随泵轴一起转动，诱导轮对流经此处的流体做功，使其增压后进入首级叶轮，降低了必需汽蚀余量，提高了泵的抗汽蚀性能，降低离心泵因汽蚀导致的故障发生率；同时通过对液体产生的预漩，降低流体的阻塞，提高泵的效率。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明各级叶轮的设计流量相同，设计扬程不同，后一级叶轮是前一级叶轮扬程的1.05-1.15倍，保证各级叶轮可以同时处于最佳工况，提高了效率；结构简单，容易制造与维修，极大地提高了叶片的密封性能和使用寿命，加大轴承使用寿命，降低工作噪声，稳固机械底座，安全高效。通过设置轴向平衡组件，减小轴向力，提高了离心泵的吸入性能。
附图说明
图1是本发明的剖视图。
图2是首级叶轮的结构示意图。
其中，1是泵轴；2是联轴器；3是滑动轴承部件；4是轴承挡套；5是填料压盖；6是填料环；7是填料；8是脱气口；9是吸入段；10是诱导轮；11是首级叶轮；12是泵送段；13是密封环；14是导叶；15是导叶套；16是泵出段；17是止推轴承部件；18是机械部件；19是机封压盖；20是尾盖；21是轴套；22是平衡盘；23是平衡鼓；24是导向键；25是泵支架；26是次级叶轮；27是挡板；28是限位块；29是拉杆；30是平衡管路。
具体实施方式
如附图1-2所示，一种卧式多级离心泵，包括泵体，泵体内安装有泵轴1，泵轴1通过联轴器2与原动机连接，泵体包括依次相连通的吸入段9、泵送段12和泵出段16，泵轴1穿设于吸入段9、泵送段12和泵出段16内，吸入段9设有吸入口，泵出段16设有吐出口，吸入口和吐出口均朝上设置，泵送段12内的泵轴1上安装有叶轮，叶轮包括安装在靠近吸入段9的泵轴1上的首级叶轮11，和首级叶轮11后面的若干次级叶轮26，所述吸入段9内靠近首级叶轮11的泵轴1上安装有诱导轮10，次级叶轮26靠近泵出段16一侧安装有导叶14，导叶14固定在泵轴1上，后一级导叶的外径为前一级导叶外径的1.1-1.15倍。诱导轮10与首级叶轮11配合能有效防止汽蚀发生时的汽泡堵塞叶轮流道，具备良好的抑止汽蚀特性。
导叶14能够为次级叶轮26的旋转提供有利的保障，并且可以促进流体在泵内的流动。
泵送段12的泵轴1上设有两个以上的次级叶轮26，视工况需要确定次级叶轮的数量。吸入段9和泵出段16通过拉杆29固定拉紧，并将泵送段12固定在吸入段9和泵出段16之间，吸入段9、泵送段12和固定在泵出段16泵轴1上的尾盖20形成泵壳。
滑动轴承部件3设置在泵轴1上泵壳的前端，滑动轴承部件3和止推轴承部件17用于安装泵轴1；轴承挡套4设置在滑动轴承部件3的后端，防止滑动轴承部件3发生径向移动；泵壳后端的泵轴1上设置有机械部件18，用于密封，机械部件18的外侧设置有机封压盖19，提高机械部件18 的密封性能；吸入段9靠近吸入口处设有脱气口8，脱气口8与外部凝结器相连通，利用凝集器真空把从液体中逸出的汽体抽出。
泵采用中心支撑，即泵支架25分别固定在吸入段9和泵出段16靠近泵送段12的下方，并设有限位块28和导向键24对其进行限位。
轴承挡套4的后端的泵轴1上设置有填料压盖5、填料环6和填料7，填料7装填在填料环6内，填料压盖5用于固定填料环6和填料7，填料压盖5、填料环6和填料7的设置能够增加泵体内部的密封性，增加了工作时腔体内的负压，从而增加工作效率。
所述首级叶轮11设有三片叶片，所述叶片头部厚度为2.6mm～3.5mm。
所述诱导轮10采用边螺距形式的叶片，长短叶片间隔设置，诱导轮10出口处的螺距为诱导轮10进口处螺距的1.23-1.46倍。
沿液体输送方向，后一级叶轮的外径大于前一级叶轮的叶轮外径，而后一级叶轮的轮毂直径等于前一级叶轮的轮毂直径。
所述泵轴1上安装有轴向平衡组件和径向平衡组件。
所述轴向平衡组件包括安装在泵出段16内泵轴1上的平衡鼓23和平衡盘22，以及安装在泵送段12外侧的平衡管路30；所述径向平衡组件为安装在吸入端9的泵轴1上的止推轴承部件17。轴向平衡组件能够保证泵出段16的稳定性，径向平衡组件用于平衡径向力。
所述平衡鼓23和平衡盘22之间设置有耐磨垫环，耐磨垫环与平衡鼓23和平衡盘22之间的接触面均被堆焊两层RCoCr硬质合金层，RCoCr硬质合金层厚度为3.5-5.5mm。
所述首级叶轮11靠近诱导轮10的一侧安装有挡板27，挡板27用于轴向固定首级叶轮11。
所述导叶14与泵轴1之间设置有导叶套15，泵送段12与次级叶轮26之间设有密封环13。
泵送段12和泵出段16的泵轴1上设置有轴套21，提高泵送段12和泵出段16的密封性。
本发明的工作过程如下：离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，诱导轮10、叶轮和导叶14快速转动，诱导轮10对流经此处的流体做功，使其增压后进入首级叶轮11，叶轮的叶片驱使流体转动，流体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的流体绕流叶片；在绕流运动中流体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于流体，这个力对流体做功，使流体得到能量而流出叶轮，这时流体的动能与压能均增大；导叶14是多级离心泵中的能量转化部件，可以把叶轮甩出来的流体收集起来，使流体的流速降低，把部分速度能转变为压力能，再均匀地引入下一级叶轮或者经过扩散管排出。
离心泵依靠旋转叶轮对流体的作用把原动机的机械能传递给流体，由于离心泵的作用，流体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去；叶轮进口处因流体的排出而形成真空或低压，吸水池中的流体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出流体。
在泵的首级叶轮前端加装一个诱导轮，类似于增加一个轴流叶轮，工作时随泵轴一起转动，诱导轮对流经此处的流体做功，使其增压后进入首级叶轮，降低了必需汽蚀余量，提高了泵的抗汽蚀性能，降低离心泵因汽蚀导致的故障发生率；同时通过对液体产生的预漩，降低流体的阻塞，提高泵的效率。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：结构简单，容易制造与维修，极大地提高了叶片的密封性能和使用寿命，加大轴承使用寿命，降低工作噪声，稳固机械底座，安全高效。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种卧式多级离心泵，包括泵体，泵体内安装有泵轴（1），泵轴（1）通过联轴器（2）与原动机连接，泵体包括依次相连通的吸入段（9）、泵送段（12）和泵出段（16），泵轴（1）穿设于吸入段（9）、泵送段（12）和泵出段（16）内，吸入段（9）设有吸入口，泵出段（16）设有吐出口，吸入口和吐出口均朝上设置，泵送段（12）内的泵轴（1）上安装有叶轮，叶轮包括安装在靠近吸入段（9）的泵轴（1）上的首级叶轮（11），和首级叶轮（11）后面的若干次级叶轮（26），其特征在于：所述吸入段（9）内靠近首级叶轮（11）的泵轴（1）上安装有诱导轮（10），次级叶轮（26）靠近泵出段（16）一侧安装有导叶（14），导叶（14）固定在泵轴（1）上，后一级导叶的外径为前一级导叶外径的1.1-1.15倍。
2.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述首级叶轮（11）设有三片叶片，所述叶片头部厚度为2.6mm～3.5mm。
3.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述诱导轮（10）采用边螺距形式的叶片，长短叶片间隔设置，诱导轮（10）出口处的螺距为诱导轮（10）进口处螺距的1.23-1.46倍。
4.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：沿液体输送方向，后一级叶轮的外径大于前一级叶轮的叶轮外径，而后一级叶轮的轮毂直径等于前一级叶轮的轮毂直径。
5.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述泵轴（1）上安装有轴向平衡组件和径向平衡组件。
6.根据权利要求5所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述轴向平衡组件包括安装在泵出段（16）内泵轴（1）上的平衡鼓（23）和平衡盘（22），以及安装在泵送段（12）外侧的平衡管路（30）；所述径向平衡组件为安装在吸入端（9）的泵轴（1）上的止推轴承部件（17）。
7.根据权利要求6所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述平衡鼓（23）和平衡盘（22）之间设置有耐磨垫环，耐磨垫环与平衡鼓（23）和平衡盘（22）之间的接触面均被堆焊两层RCoCr硬质合金层，RCoCr硬质合金层厚度为3.5-5.5mm。
8.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述首级叶轮（11）靠近诱导轮（10）的一侧安装有挡板（27）。
9.根据权利要求1所述的卧式多级离心泵，其特征在于：所述导叶（14）与泵轴（1）之间设置有导叶套（15），泵送段（12）与次级叶轮（26）之间设有密封环（13）。
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