CN107956700A - 多级泵用节流密封水线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多级泵用节流密封水线，平衡盘和平衡套，平衡盘和平衡套间隙配合，其特征在于平衡套的内壁上由高压端向低压端依次至少设有第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组的间距逐渐增大，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组内的单元槽的间距、深度和排列顺序不同，以使流体沿着导流面进入单元槽内，使泵轴的旋转达到了稳定运行，降低了泵轴旋转时的震动，同时还保证了流经密封水线的流体具有足够的刚性推力，避免了平衡盘和平衡套在运行过程中产生径向碰撞而导致的咬合抱死现象，延长了轴承的使用寿命，提高了泵的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程机械技术领域，具体地说是一种多级泵用节流密封水线。
背景技术
众所周知，现有的多级泵主要是由泵体、泵轴、叶轮、平衡盘、平衡套组成，所述泵轴设置在泵体内，其两端分别经轴承和填料密封与泵体固定连接，泵体内的泵轴上依次串接有多级叶轮和平衡盘，所述平衡盘外部套有平衡套，所述平衡套外壁与泵体固定连接，所述平衡盘和平衡套间间隙配合，为了流经平衡盘和平衡套间的流体具有足够的刚性推力，通常在所述平衡盘和平衡套间相对应的表面上设有等距离沟槽，或等深度沟槽、或螺旋沟槽，或矩形槽、或锥形沟槽，在工作时，通过等距离沟槽，或等深度沟槽、或螺旋沟槽，或矩形槽、或锥形沟槽形成密封水线，但在实际应用中，这些结构还存在以下不足：即流体在经过密封水线时，容易产生强烈的骤变，不但使得泵轴在运行时形成震动，稳定性很差，而且还使得平衡盘和平衡套两个零件产生径向碰撞，严重时还导致咬合抱死，使得泵的降压小、泄漏量大，进而导致轴承损坏，影响了泵的工作效率和使用寿命，增加了维修费用。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、运行稳定、工作效率高、使用寿命长的多级泵用节流密封水线。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多级泵用节流密封水线，平衡盘和平衡套，平衡盘和平衡套间隙配合，其特征在于平衡盘外表面轴向由高压端向低压端依次至少设有第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组的间距逐渐增大，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组分别是由第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽组成，所述第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11分别沿平衡盘环形设置，所述第二单元槽宽度大于第三单元槽而小于第一单元槽，且所述第二单元槽的深度大于第三单元槽而小于第一单元槽，
所述第一组沟槽组的单元槽间隔由高压端向低压端排列顺序为第二单元槽、第一单元槽和第三单元槽，且所述第二单元槽与平衡套端面的距离等于与第一单元槽的间距，所述第一单元槽与第三单元槽的距离小于与第二单元槽的距离；
所述第二组沟槽组的单元槽间隔排列顺序为第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽，所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽的间距逐渐减小；
所述第三组沟槽组的单元槽间隔排列顺序为第三单元槽、第三单元槽和第一单元槽，所述第三单元槽与第一单元槽的距离等于与第二单元槽的距离且小于第一单元槽与第二组沟槽组中的第三单元槽的距离；
所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽分别由垂直于泵轴轴线的挡水面和倾斜于泵轴的导流面交叉而成沟槽，以使流体沿着导流面进入单元槽内，通过单元槽内的挡水面产生流体阻力墙，使流体在此形成漩涡，阻止高压腔内的流体向低压区的平衡室流动，通过不同单元沟槽在工作时形成分段、分梯度产生不同的阻力，实现了流体的挤压膨胀，且再挤压再膨胀，使所流经的流体不会产生强烈的骤变，而是缓慢、有节奏的变化，使泵轴的旋转达到了稳定运行，降低了泵轴旋转时的震动，同时还保证了流经密封水线的流体具有足够的刚性推力，避免了平衡盘和平衡套在运行过程中产生径向碰撞而导致的咬合抱死现象，延长了轴承的使用寿命，提高了泵的工作效率。
本发明所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽挡水面和导流面的夹角为45°-60°。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、运行稳定、工作效率高、使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1中的局部放大结构示意图。
附图标记：平衡盘2、平衡套3、密封水线4、高压腔5、第一组沟槽组6、第二组沟槽组7、第三组沟槽组8、第一单元槽9、第二单元槽10、第三单元槽11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如附图所示，一种多级泵用节流密封水线，包括平衡盘2和平衡套3，所述平衡盘2和平衡套3间隙配合，其特征在于平衡盘2外表面轴向由高压端向低压端依次设有第一组沟槽组6、第二组沟槽组7和第三组沟槽组8，所述第一组沟槽组6、第二组沟槽组7和第三组沟槽组8的间距逐渐增大，所述第一组沟槽组6、第二组沟槽组7和第三组沟槽组8分别是由第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11组成，所述第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11分别沿平衡盘环形设置，所述第二单元槽10宽度大于第三单元槽11而小于第一单元槽9，且所述第二单元槽10的深度大于第三单元槽11而小于第一单元槽9，
所述第一组沟槽组6的单元槽间隔由高压端向低压端排列顺序为第二单元槽10、第一单元槽9和第三单元槽11，且所述第二单元槽与平衡套端面的距离等于与第一单元槽9的间距，所述第一单元槽与第三单元槽的距离小于与第二单元槽的距离；
所述第二组沟槽组7的单元槽间隔排列顺序为第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11，所述第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11的间距逐渐减小；
所述第三组沟槽组8的单元槽间隔排列顺序为第三单元槽11、第三单元槽10和第一单元槽9，所述第三单元槽与第一单元槽的距离等于与第二单元槽的距离且小于第一单元槽与第二组沟槽组中的第三单元槽的距离；
所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽分别由垂直于泵轴轴线的挡水面和倾斜于泵轴的导流面交叉而成沟槽，以使流体沿着导流面进入单元槽内，通过单元槽内的挡水面产生流体阻力墙，使流体在此形成漩涡，阻止高压腔内的流体向低压区的平衡室流动，通过不同单元沟槽在工作时形成分段、分梯度产生不同的阻力，实现了流体的挤压膨胀，且再挤压再膨胀，使所流经的流体不会产生强烈的骤变，而是缓慢、有节奏的变化，使泵轴的旋转达到了稳定运行，降低了泵轴旋转时的震动，同时还保证了流经密封水线的流体具有足够的刚性推力，避免了平衡盘和平衡套在运行过程中产生径向碰撞而导致的咬合抱死现象，延长了轴承的使用寿命，提高了泵的工作效率。
如附图1所示，多级泵流体经过多次升压后进入高压腔5，高压水流经平衡盘2和平衡套3间形成密封水线，使流体沿着导流面进入单元槽内，通过单元槽内的挡水面产生流体阻力墙，使流体在此形成漩涡，阻止高压腔内的流体向低压区的平衡室流动，达到逐渐降压的目的，经过密封水线4中的第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组的不同沟槽在工作时形成分段、分梯度产生不同的阻力而形成节流，流体流经这一狭小区域后进入平衡室1，再通过管路返回泵体出口，并排出泵外；由于同样宽度和深度沟槽节流效果不理想，因此本发明设置多种不同宽度和深度的沟槽，并将每个沟槽的距离排列不同，单元槽的深度也设置不同，见附图2实施例所示，将第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽的深度分别设置成1.2mm、1mm、0.8mm，所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽挡水面和导流面的夹角为45°-60°，本发明优选设置为50°，将第一组沟槽组中的第二单元槽与平衡套端面的距离和第一单元槽9的间距均设置成4mm，所述第一单元槽与第三单元槽的距离设置成3mm；将第二组沟槽组中的所述第一单元槽9、第二单元槽10和第三单元槽11的间距依次设置成5mm、4.5mm、3mm；将第三组沟槽组中的所述第三单元槽与第一单元槽的距离等于与第二单元槽的距离为4mm，
第一单元槽与第二组沟槽组中的第三单元槽的距离为6mm；通过流体经过这些不同单元沟槽，在工作时形成分段、分梯度产生不同的阻力，实现了流体的挤压膨胀，且再挤压再膨胀，使所流经的流体不会产生强烈的骤变，而是缓慢、有节奏的变化，使泵轴的旋转达到了稳定运行，降低了泵轴旋转时的震动，同时还保证了流经密封水线的流体具有足够的刚性推力，避免了平衡盘和平衡套在运行过程中产生径向碰撞而导致的咬合抱死现象，延长了轴承的使用寿命，提高了泵的工作效率。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、运行稳定、工作效率高、使用寿命长等优点。
Claims (2)
1.一种多级泵用节流密封水线，平衡盘和平衡套，平衡盘和平衡套间隙配合，其特征在于平衡套的内壁上由高压端向低压端依次至少设有第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组的间距逐渐增大，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组分别是由第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽组成，所述第二单元槽宽度大于第三单元槽而小于第一单元槽，且所述第二单元槽的深度大于第三单元槽而小于第一单元槽，
所述第一组沟槽组的单元槽间隔由高压端向低压端排列顺序为第二单元槽、第一单元槽和第三单元槽，且所述第二单元槽与平衡套端面的距离等于与第一单元槽的间距，所述第一单元槽与第三单元槽的距离小于与第二单元槽的距离；
所述第二组沟槽组的单元槽间隔排列顺序为第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽，所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽的间距逐渐减小；
所述第三组沟槽组的单元槽间隔排列顺序为第三单元槽、第三单元槽和第一单元槽，所述第三单元槽与第一单元槽的距离等于与第二单元槽的距离且小于第一单元槽与第二组沟槽组中的第三单元槽的距离；
所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽分别由垂直于泵轴轴线的挡水面和倾斜于泵轴的导流面交叉而成沟槽。
2.根据权利要求1所述的一种多级泵用节流密封水线，其特征在于所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽挡水面和导流面的夹角分别为45°-60°。
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