CN109681435A - 一种低压力脉动的多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压力脉动的多级离心泵，包括底座，设于底座上的泵体，泵体的下端设有吸入段，上端设有压出段，设于泵体内的泵轴，泵轴上连有多个叶轮、导叶组合，且吸入段、多个叶轮、导叶组合和压出段形成泵体内腔流道，泵轴的上端设有平衡鼓，还包括套设于泵轴上的静水轮，静水轮设于多个叶轮、导叶组合和压出段之间，静水轮与多个叶轮、导叶组合之间设有挡水盘，静水轮的外圈与压出段的内圆相连，压出段设置呈轴向截面为等腰梯形的环形筒状。本发明在确保泵组水力性能的前提条件下，通过对泵组结构优化，改进压出段，增加静水轮部件，来实现低压力脉动要求，从源头上消除多级离心泵的低压力脉动，从而提高离心泵运行的可靠性。

Description

一种低压力脉动的多级离心泵
技术领域
本发明涉及多级离心泵，更具体地说，涉及一种低压力脉动的多级离心泵。
背景技术
多级离心泵是将具有同样功能的两个以上的离心泵叶轮集合在一起，流体通道结构上，表现在第一级的介质泄压口与第二级的进口相通，第二级的介质泄压口与第三级的进口相通，如此串联的机构形成了多级离心泵。
常见的多级离心泵结构如图1所示，泵轴1设于泵体2内，泵轴1上连有多个叶轮4和导叶5组合，泵体2的下端设有吸入段3，泵体2的上端设有压出段6，泵轴1的上端上再安装有平衡鼓7加以平衡固定，水流从吸入段3进入泵体2内部，在泵轴1带动多个叶轮4的高速旋转作用下，水流穿过多个叶轮4和导叶5组合，由压出段6流出。
但是，上述多级离心泵压出段的出水方式，是由带隔舌的螺旋形的非对称压出段，因此，水流在单流道螺旋形压出段内流动时会产生径向力，而该径向力又会对泵轴产生扰动，影响了泵轴的旋转，最终导致离心泵可靠性和寿命降低。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种低压力脉动的多级离心泵，在确保泵组水力性能的前提条件下，通过对泵组结构优化，改进压出段，增加静水轮部件，来实现低压力脉动要求，从源头上消除多级离心泵的低压力脉动，从而提高离心泵运行的可靠性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低压力脉动的多级离心泵，包括底座，设于底座上的泵体，泵体的下端设有吸入段，泵体的上端设有压出段，设于泵体内的泵轴，泵轴上连有多个叶轮、导叶组合，且吸入段、多个叶轮、导叶组合和压出段形成泵体内腔流道，泵轴的上端设有平衡鼓，还包括套设于泵轴上的静水轮，静水轮设于多个叶轮、导叶组合和压出段之间，静水轮与多个叶轮、导叶组合之间设有挡水盘，静水轮的外圈与压出段的内圆相连；
所述压出段设置呈轴向截面为等腰梯形的环形筒状，其小口径端设于泵体内，与静水轮连通，大口径端为出水端，设于泵体外。
所述的静水轮包括前盖板、后盖板、前叶片和后叶片，前盖板与后盖板均设置呈喇叭形状，前叶片与后叶片设置呈180°圆周对称分布。
所述的静水轮与挡水盘之间设有调整垫。
所述的静水轮通过轴套套设于泵轴上。
所述的压出段的出口端直径与吸入段的进口直径相同。
所述的泵体顶部设有机械密封。
所述的静水轮的外圈与压出段的内圆采用过盈配合。
所述的前叶片的截面设置呈条形。
所述的后叶片的截面设置呈Y形。
所述的前叶片、后叶片周边均设有R2～R5的圆角。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种低压力脉动的多级离心泵，通过增加静水轮等部件，改变多级离心泵压出段的出水方式，由带隔舌的螺旋形的非对称压出段，改为无隔舌的环形的对称压出段，消除了水流对隔舌的冲击，消除了水流在单流道螺旋形压出段内流动产生的径向力，使泵轴旋转时无径向力的扰动。增大压出段的出口直径，使其与进口直径相同，从而降低泵的出水流速，减小水流对阀门及管路的冲击，最终提高了离心泵的可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是现有多级离心泵的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明静水轮的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是图3的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图2至图5所示，本发明所提供的一种低压力脉动的多级离心泵，本实施例采用立式结构的多级离心泵，包括底座8，安装在底座8上的泵体9，泵体9的下端设有吸入段10，泵体9的上端设有压出段11，还有设于泵体9内部的泵轴12，泵轴12上固定连有多个叶轮13、导叶14组合，且吸入段10、多个叶轮13、导叶14组合和压出段11形成泵体9内腔流道，泵轴12的上端设有平衡鼓15，平衡鼓15外侧套有衬套16，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，还包括通过轴套17套设于泵轴12上的静水轮18，静水轮18安装在多个叶轮13、导叶14组合和压出段11之间，而静水轮18与多个叶轮13、导叶14组合之间设有挡水盘19，静水轮18的外圈与压出段11的内圆采用过盈配合，静水轮18又被压出段11和挡水盘19压紧。静水轮18与挡水盘19之间还设有一环形橡胶的调整垫20，用来调整静水轮18轴向安装间隙。
较佳的，所述压出段11设置呈轴向截面为等腰梯形的环形筒状，其小口径端设于泵体12内，与静水轮18连通，大口径端为出水端，设于泵体12外，出口端直径与吸入段10的进口直径相同，从而降低泵的出水流速，减小水流对阀门及管路的冲击。
水流从吸入段10进入泵体9内部，在泵轴12带动多个叶轮13、导叶14组合的高速旋转作用下，水流经过泵体9内腔流道，最后到达静水轮18(图2中箭头表示水流运动的方向和路径)，静水轮18相对高速旋转的多个叶轮13、导叶14组合而言是静止不动的，水流经过后速度降低，压力脉动减小，因而更加平稳平静。
较佳的，所述的静水轮18包括前盖板1801、后盖板1802、前叶片1803和后叶片1804，前盖板1801与后盖板1802均设置呈喇叭形状，水流从两者之间穿过。前叶片1803与后叶片1804设置呈180°圆周对称分布，安装时安放位置与水流出水方向一致，便于水流通过，降低水力损失，两个叶片中靠近泵出水口的为前叶片1803，其截面为条形，另外一个为后叶片1804，其截面为Y形，前叶片1803与后叶片1804周边都带有R2～R5的圆角。
较佳的，所述的泵体9顶部设有机械密封21，防止泵体9漏水。
综上所述，现有技术中叶轮与蜗壳隔舌之间的动静干涉是引起离心泵压力脉动的主要原因，说明水流对隔舌的冲击，以及径向力对泵轴的扰动是非常明显的。本发明通过增加静水轮等部件，改变多级离心泵压出段的出水方式，由带隔舌的螺旋形的非对称压出段，改为无隔舌的环形的对称压出段，消除了水流对隔舌的冲击，消除了水流在单流道螺旋形压出段内流动产生的径向力，使泵轴旋转时无径向力的扰动。增大压出段的出口直径，使其与进口直径相同，从而降低泵的出水流速，减小水流对阀门及管路的冲击，最终提高了离心泵的可靠性和使用寿命。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种低压力脉动的多级离心泵，包括底座，设于底座上的泵体，泵体的下端设有吸入段，泵体的上端设有压出段，设于泵体内的泵轴，泵轴上连有多个叶轮、导叶组合，且吸入段、多个叶轮、导叶组合和压出段形成泵体内腔流道，泵轴的上端设有平衡鼓，其特征在于，还包括套设于泵轴上的静水轮，静水轮设于多个叶轮、导叶组合和压出段之间，静水轮与多个叶轮、导叶组合之间设有挡水盘，静水轮的外圈与压出段的内圆相连；
所述压出段设置呈轴向截面为等腰梯形的环形筒状，其小口径端设于泵体内，与静水轮连通，大口径端为出水端，设于泵体外。
2.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的静水轮包括前盖板、后盖板、前叶片和后叶片，前盖板与后盖板均设置呈喇叭形状，前叶片与后叶片设置呈180°圆周对称分布。
3.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的静水轮与挡水盘之间设有调整垫。
4.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的静水轮通过轴套套设于泵轴上。
5.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的压出段的出口端直径与吸入段的进口直径相同。
6.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的泵体顶部设有机械密封。
7.如权利要求1所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的静水轮的外圈与压出段的内圆采用过盈配合。
8.如权利要求2所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的前叶片的截面设置呈条形。
9.如权利要求2所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的后叶片的截面设置呈Y形。
10.如权利要求2所述的一种低压力脉动的多级离心泵，其特征在于，所述的前叶片、后叶片周边均设有R2～R5的圆角。
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