CN107084156A - 离心泵及其平衡控制方法 - Google Patents

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刘洪福
何剑芳
罗灿
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Abstract

本发明公开一种离心泵，包括具有收容空间的泵体、贯穿所述泵体设置的泵轴、位于所述泵体内并与所述泵轴固定连接的叶轮、叶轮盖板以及贯穿所述泵体设置的调压管；所述泵体和所述叶轮盖板间隔设置且二者共同围成密封压力腔，所述密封压力腔内填充压力介质，所述调压管与所述密封压力腔连通，通过所述调压管调节所述压力介质使所述密封压力腔内的压力与所述离心泵的轴向力平衡。本发明还提供了一种离心泵平衡控制方法。与相关技术相比，本发明的离心泵及其平衡控制方法结构简单、生产成本低且可靠性好。

Description

离心泵及其平衡控制方法
技术领域
本发明涉及水泵行业，尤其涉及一种离心泵及其平衡控制方法。
背景技术
水泵在运行过程中，由于水泵轴向力不平衡导致的水泵转子部件发生偏移，从而增加叶轮与密封环之间的摩擦，增加转子部件的窜动，严重影响水泵的正常工。
水泵的运行通常伴有轴向力的产生，特别是离心泵，在离心泵运行的过程中，随着离心泵零部件的磨损，或者工况的不同，往往会使离心泵轴向力随之改变，使得所述离心泵的可靠性不稳定。
相关技术中，解决的途径有安装平衡盘，对小型泵采用滚动轴承或止推轴承，叶轮开平衡孔，叶轮对称安装等；对于外径比较大的叶轮往往需要在原有的零部件基础之上加装平衡轴向力的零部件或机构。
然而，相关技术的离心泵在泵体中增加平衡装置使得所述离心泵的整体体积增长，且生产成本较高。
因此，有必要提供一种新的离心泵及其平衡控制方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种结构简单、生产成本低且可靠性好的离心泵及其平衡控制方法。
本发明提供一种离心泵，包括具有收容空间的泵体、贯穿所述泵体设置的泵轴、位于所述泵体内并与所述泵轴固定连接的叶轮、叶轮盖板以及贯穿所述泵体设置的调压管；所述泵体和所述叶轮盖板间隔设置且二者共同围成密封压力腔，所述密封压力腔内填充压力介质，所述调压管与所述密封压力腔连通，通过所述调压管调节所述压力介质使所述密封压力腔内的压力与所述离心泵的轴向力平衡。
优选的，所述泵体包括泵壳和固定于所述泵壳内侧的密封口环，所述泵壳与所述叶轮盖板共同围成所述密封压力腔。
优选的，所述泵体包括泵壳和固定于所述泵壳内侧的密封口环，所述密封口环与所述叶轮盖板共同围成所述密封压力腔。
优选的，所述密封压力腔至少包括两个且关于所述泵轴呈对称设置。
本发明还提供一种离心泵平衡调节方法，该方法包括如下步骤：
提供本发明的上述的离心泵，使其上电工作；
检测与调节，检测所述离心泵的轴向力，根据所述轴向力调节所述密封压力腔内的压力并使所述压力与所述轴向力平衡。
优选的，在所述检测与调节步骤中，还包括：
提供压力传感器和处理器；
通过所述压力传感器实时检测所述离心泵的轴向力并转输到所述处理器；
所述处理器根据所述轴向力启停所述调压管，通过所述调压管调节所述密封压力腔内调压介质使所述密封压力腔内的压力与所述轴向力平衡。
与现有技术相比，本发明提供的离心泵及其平衡控制方法中，通过将所述泵壳或所述密封口环与所述叶轮盖板之间形成密封压力腔，通过调压管连通至所述密封压力腔，以调节所述密封压力腔内的压力，使所述所密封压力腔内的压力与所述离心泵的轴向力平衡，从而避免了因所述叶轮受到不平衡的所述轴向力而与所述密封口环摩擦的现象，本发明的离心泵无需要在其内部增加额外部件，结构简单，生产成本低且提高了所述离心泵的可靠性。
附图说明
图1为本发明离心泵部分结构示意图；
图2为本发明离心泵另一视角的部分结构示意图；
图3为本发明离心泵平衡控制方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请同时参阅图1和图2，其中，图1为本发明离心泵部分结构示意图；图2为本发明离心泵另一视角的部分结构示意图；本发明提供一种离心泵100，包括泵体1、泵轴(未图示)、叶轮3、叶轮盖板4和调压管5。
所述泵体1具有收容空间(未标号)，用于收容所述泵轴、叶轮3和叶轮盖板4。
具体的，本实施方式中，所述泵体1包括泵壳11和固定于所述泵壳11内侧的密封口环12。
所述泵轴贯穿所述泵体1设置，并部分位于所述泵体1的收容空间内，所述泵轴用于提供旋转动力。
所述叶轮3位于所述泵体1内并与所述泵轴固定连接，所述叶轮3随所述泵轴同步旋转。
所述叶轮盖板4盖设于所述叶轮3并与所述叶轮3间隔设置，用于减少叶轮前面的液漏，可明显提高所述离心泵100的效率。
本实施方式中，所述泵体1和所述叶轮盖板4间隔设置且二者共同围成密封压力腔10，所述密封压力腔10内填充压力介质(未标号)。
具体的，可以为所述泵壳11与所述叶轮盖板4共同围成所述密封压力腔10；也可以为所述密封口环12与所述叶轮盖板4共同围成所述密封压力腔10。
本实施方式中以所述密封口环12与所述叶轮盖板4共同围成所述密封压力腔10进行说明。
当然，所述密封压力腔10的形成不限于此，还可以为所述离心泵100内部类似于所述密封口环12的部件与叶轮3或叶轮盖板4等围成所述密封压力腔10。这都是可行的，其原理都一样。比如，通过所述密封口环12或类似口环的零件，包括所述泵壳11在内的结构与所述叶轮3形成所述密封压力腔10，通过改变所述密封压力腔10的结构、密封的形式、密封压力腔10的数量，而达到平衡所述泵轴的轴向力的目的，进而提高了所述离心泵100的可靠性和稳定性。
更优的，所述密封压力腔10至少包括两个，可为以更多。当所述密封压力腔10包括两个时使其关于所述泵轴呈对称设置。该结构使得所述密封压力腔10调节其内气压时更灵活，对所述叶轮3的平衡效果更好。
所述调压管5贯穿所述泵体1设置，所述调压管5与所述密封压力腔10连通，通过所述调压管5调节所述压力介质使所述密封压力腔10内的压力与所述离心泵100的轴向力平衡，实现所述叶轮3受到的力相互平衡，从而使得所述离心泵100运行稳定可靠。
具体调节原理如下：
如图1所示，当所述密封压力腔10位于所述叶轮盖板4的后盖部分运行时，所述叶轮3受到不平衡径向力的作用，欲背离所述密封口环12发生偏移。此时，通过所述调压管5导出所述密封压力腔10内的所述压力介质，使所述密封压力腔10内产生负压并与不平衡轴向力抵消。从而阻止所述叶轮3背离所述密封口环12运动。
如图2所示，当所述密封压力腔10位于所述叶轮盖板4的前盖部分运行时，所述叶轮3受到不平衡轴向力的作用，欲背离所述密封口环12发生偏移。此时，通过所述调压管5向所述密封压力腔10内导入的压力介质，使所述密封压力腔10内产生正压并与不平衡径向力抵消。从而阻止所述叶轮3背离所述密封口环12运动。
通过上述调节实现叶轮3动作时的平衡状态，从而提高了所述离心泵100的可靠性和稳定性。
请结合参阅图3，为本发明离心泵平衡控制方法的流程框图。
本发明还提供一种离心泵平衡调节方法，以本发明的离心泵100为例，该方法包括如下步骤：
步骤S1、提供所述离心泵100，使其上电工作；
步骤S2、检测与调节，检测所述离心泵100的轴向力，根据所述轴向力调节所述密封压力腔10内的压力并使所述压力与所述轴向力平衡。
步骤S2中具体包括如下步骤：
步骤S21、提供压力传感器(未图示)和处理器(未图示)；
步骤S22、通过所述压力传感器实时检测所述离心泵100的轴向力并转输到所述处理器；
步骤S23、所述处理器根据所述轴向力的大小和/或方向判断所述轴向力是否平衡，以控制启停所述调压管5，通过所述调压管5调节所述密封压力腔10内的调压介质，使所述密封压力腔10内的压力与所述轴向力平衡。
具体的，当所述密封压力腔10位于所述叶轮盖板4的后盖部分运行时，所述叶轮3受到不平衡径向力的作用，欲背离所述密封口环12发生偏移。此时，所述处理器控制所述调压管5导出所述密封压力腔10内的所述压力介质，使所述密封压力腔10内产生负压并与不平衡轴向力抵消。从而阻止所述叶轮3背离所述密封口环12运动，实现叶轮3动作时的平衡状态，从而提高了所述离心泵100的可靠性和稳定性。
当所述密封压力腔10位于所述叶轮盖板4的前盖部分运行时，所述叶轮3受到不平衡轴向力的作用，欲背离所述密封口环12发生偏移。此时，所述处理器控制所述调压管5向所述密封压力腔10内导入的压力介质，使所述密封压力腔10内产生正压并与不平衡径向力抵消。从而阻止所述叶轮3背离所述密封口环12运动，实现平衡。
与现有技术相比，本发明提供的离心泵通过将所述泵壳或所述密封口环与所述叶轮盖板之间形成密封压力腔，通过调压管连通至所述密封压力腔，以调节所述密封压力腔内的压力，使所述所密封压力腔内的压力与所述离心泵的轴向力平衡，从而避免了因所述叶轮受到不平衡的所述轴向力而与所述密封口环摩擦的现象，本发明的离心泵无需要在其内部增加额外部件，结构简单，生产成本低且提高了所述离心泵的可靠性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种离心泵，包括具有收容空间的泵体、贯穿所述泵体设置的泵轴、位于所述泵体内并与所述泵轴固定连接的叶轮以及叶轮盖板，其特征在于，所述泵体和所述叶轮盖板间隔设置且二者共同围成密封压力腔，所述密封压力腔内填充压力介质，所述离心泵还包括贯穿所述泵体设置的调压管，所述调压管与所述密封压力腔连通，通过所述调压管调节所述压力介质使所述密封压力腔内的压力与所述离心泵的轴向力平衡。
2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述泵体包括泵壳和固定于所述泵壳内侧的密封口环，所述泵壳与所述叶轮盖板共同围成所述密封压力腔。
3.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述泵体包括泵壳和固定于所述泵壳内侧的密封口环，所述密封口环与所述叶轮盖板共同围成所述密封压力腔。
4.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于，所述密封压力腔至少包括两个且关于所述泵轴呈对称设置。
5.一种离心泵平衡控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
提供如权利要求1-4任意一项所述的离心泵，使其上电工作；
检测与调节，检测所述离心泵的轴向力，根据所述轴向力调节所述密封压力腔内的压力并使所述压力与所述轴向力平衡。
6.根据权利要求5所述的离心泵平衡控制方法，其特征在于，在所述检测与调节步骤中，还包括：
提供压力传感器和处理器；
通过所述压力传感器实时检测所述离心泵的轴向力并转输到所述处理器；
所述处理器根据所述轴向力启停所述调压管，通过所述调压管调节所述密封压力腔内的调压介质，使所述密封压力腔内的压力与所述轴向力平衡。
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