CN110410354B - 一种水泵轴向力自平衡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泵轴向力自平衡装置，包括水泵进出水段，水泵进出水段分为高压区和低压区，高压区底部设置有回流孔，回流孔与水泵进出水段的回流通道连通，高压区的高压水流通过回流孔、回流通道向低压区流动，水泵进出水段上设置有平衡座，平衡座设置在泵轴下方，平衡座上设置有提升板，提升板设置在低压区底部，提升板在高压水流的作用下向上托起，提升板上设置有固定环，提升板和固定环在平衡座上下浮动，固定环顶部设有与之相配的旋转环，旋转环安装在推力盘上，且由压盖压装在泵轴上；本发明同现有技术相比，能够平衡转子向下的轴向力，解决了水泵平衡问题，同时解放了电机结构，不需要特别定制电机更改结构加大轴承等。

Description

一种水泵轴向力自平衡装置
[技术领域]
本发明涉及多级离心泵技术领域，具体地说是一种水泵轴向力自平衡装置。
[背景技术]
目前，一般立式多级离心泵运行时叶轮进出水前后有压力差，使水泵转子产生向进水向下轴向力。传统的立式多级泵向下的轴向力主要由电机轴承承受，由于叶轮级数多，扬程高，轴向力很大，从而很容易造成电机轴承损坏，进而电机损伤，造成损失，且大部分电机需要更改结构加大轴承等使给电机制作带来很多不便。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种水泵轴向力自平衡装置，能够平衡转子向下的轴向力，解决了水泵平衡问题，同时解放了电机结构，不需要特别定制电机更改结构加大轴承等。
为实现上述目的设计一种水泵轴向力自平衡装置，包括水泵进出水段1，所述水泵进出水段1分为高压区7和低压区12，所述高压区7底部设置有回流孔8，所述回流孔8与水泵进出水段1的回流通道13连通，所述高压区7的高压水流通过回流孔8、回流通道13向低压区12流动，所述水泵进出水段1上设置有平衡座9，所述平衡座9设置在泵轴10下方，所述平衡座9上设置有提升板6，所述提升板6设置在低压区12底部，所述提升板6在高压水流的作用下向上托起，所述提升板6上设置有固定环5，所述提升板6和固定环5在平衡座9上下浮动，所述固定环5顶部设有与之相配的旋转环4，所述旋转环4安装在推力盘2上，且由压盖3压装在泵轴10上。
进一步地，所述平衡座9与水泵进出水段1之间，以及平衡座9与固定环5之间均设置有密封圈11形成密封。
进一步地，所述固定环5和旋转环4接触面制作为光滑镜面接触，所述固定环5与高速旋转的旋转环4之间设有微间隙以形成极薄的液膜。
进一步地，所述平衡座9包括底座14以及设置在底座14中心的圆柱形凸起15，所述底座14安装在水泵进出水段1上，并与水泵进出水段1之间设置有密封圈11，所述底座14上开设有回流孔二，所述回流孔二与回流通道13连通，所述提升板6套装于平衡座9的圆柱形凸起15上，并沿圆柱形凸起15上下浮动。
进一步地，所述提升板6为纵截面呈U形的圆环状，所述提升板6外围沿周向设有一圈延伸板，所述固定环5装设于提升板6的延伸板上，且与平衡座9的底座14之间设置有密封圈11。
本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，通过将泵出水口的高压区的水引到叶轮转子前端低压区的密封腔里，提供向上的压力，从而平衡转子向下的轴向力，使整个转子上下作用力近似趋于一致达到平衡，该平衡装置解决了水泵平衡问题，同时解放了电机结构，不需要特别定制电机更改结构加大轴承等，值得推广应用。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图一；
图2是本发明的结构示意图二；
图3是本发明的局部结构示意图；
图中：1、水泵进出水段 2、推力盘 3、压盖 4、旋转环 5、固定环 6、提升板 7、高压区 8、回流孔 9、平衡座 10、泵轴 11、密封圈 12、低压区 13、回流通道 14、底座 15、圆柱形凸起。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图所示，本发明提供了一种水泵轴向力自平衡装置，包括水泵进出水段1，水泵进出水段1分为高压区7和低压区12，高压区7底部设置有回流孔8，回流孔8与水泵进出水段1的回流通道13连通，高压区7的高压水流通过回流孔8、回流通道13向低压区12流动，水泵进出水段1上设置有平衡座9，平衡座9设置在泵轴10下方，平衡座9上设置有提升板6，提升板6设置在低压区12底部，提升板6在高压水流的作用下向上托起，提升板6上设置有固定环5，提升板6和固定环5在平衡座9上下浮动，固定环5顶部设有与之相配的旋转环4，旋转环4安装在推力盘2上，且由压盖3压装在泵轴10上。平衡座9与水泵进出水段1之间，以及平衡座9与固定环5之间均设置有密封圈11形成密封；固定环5和旋转环4接触面制作为光滑镜面接触，固定环5与高速旋转的旋转环4之间设有微间隙以形成极薄的液膜，液膜阻止介质泄露，同时液膜又使得端面得以润滑。
其中，平衡座9包括底座14以及设置在底座14中心的圆柱形凸起15，底座14安装在水泵进出水段1上，并与水泵进出水段1之间设置有密封圈11，底座14上开设有回流孔二，回流孔二与回流通道13连通，提升板6套装于平衡座9的圆柱形凸起15上，并沿圆柱形凸起15上下浮动；提升板6为纵截面呈U形的圆环状，提升板6外围沿周向设有一圈延伸板，固定环5装设于提升板6的延伸板上，且与平衡座9的底座14之间设置有密封圈11。
本发明中，水泵进出水段1上设置有平衡座9，水泵进出水段1分为高压区7和低压区12，水泵进出水段1上设置有回流孔8，平衡座9上设置有提升板6，提升板6上设置有固定环5，提升板6和固定环5可在平衡座9上下浮动，固定环5上设有旋转环4与之相配，固定环5和旋转环4接触面制作为光滑镜面接触，旋转环4装在推力盘2上由压盖3压装在泵轴10上，平衡座9与水泵进出水段1和固定环5之间均设有密封圈11形成密封。水泵运行时，高压区7的高压水流通过回流孔8向低压区12流动，由此高压水流将提升板6高压托起，使整个提升板受向上的力，提升板6将固定环5同时托起，将向上的力传递到旋转环4至转子，给整个转子一个向上的的力，从而使整个转子达到受力均衡。
本发明的工作原理为：当水泵运行时因叶轮进出水前后有压力差，使水泵转子产生向进水向下轴向力，高压区的高压水流通过回流孔向低压区流动，由此高压水流将提升板高压托起，使整个提升板受向上的力，提升板将固定环同时托起，水泵运行时泵轴带动旋转环高速旋转，固定环与高速旋转的旋转环之间有微间隙形成极薄的液膜，同时将向上的力传递到旋转环至转子，给整个转子一个向上的的力，使整个转子达到受力均衡；由于固定环与旋转环之间形成极薄的液膜阻止介质泄露，同时液膜又使得端面得以润滑，获得长期运行润滑密封和平衡轴向力效果。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水泵轴向力自平衡装置，包括水泵进出水段(1)，所述水泵进出水段(1)分为高压区(7)和低压区(12)，其特征在于：所述高压区(7)底部设置有回流孔(8)，所述回流孔(8)与水泵进出水段(1)的回流通道(13)连通，所述高压区(7)的高压水流通过回流孔(8)、回流通道(13)向低压区(12)流动，所述水泵进出水段(1)上设置有平衡座(9)，所述平衡座(9)设置在泵轴(10)下方，所述平衡座(9)上设置有提升板(6)，所述提升板(6)设置在低压区(12)底部，所述提升板(6)在高压水流的作用下向上托起，所述提升板(6)上设置有固定环(5)，所述提升板(6)和固定环(5)在平衡座(9)上下浮动，所述固定环(5)顶部设有与之相配的旋转环(4)，所述旋转环(4)安装在推力盘(2)上，且由压盖(3)压装在泵轴(10)上；所述平衡座(9)包括底座(14)以及设置在底座(14)中心的圆柱形凸起(15)，所述底座(14)安装在水泵进出水段(1)上，并与水泵进出水段(1)之间设置有密封圈(11)，所述底座(14)上开设有回流孔二，所述回流孔二与回流通道(13)连通，所述提升板(6)套装于平衡座(9)的圆柱形凸起(15)上，并沿圆柱形凸起(15)上下浮动；所述提升板(6)为纵截面呈U形的圆环状，所述提升板(6)外围沿周向设有一圈延伸板，所述固定环(5)装设于提升板(6)的延伸板上，且与平衡座(9)的底座(14)之间设置有密封圈(11)。
2.如权利要求1所述的水泵轴向力自平衡装置，其特征在于：所述平衡座(9)与水泵进出水段(1)之间，以及平衡座(9)与固定环(5)之间均设置有密封圈(11)形成密封。
3.如权利要求2所述的水泵轴向力自平衡装置，其特征在于：所述固定环(5)和旋转环(4)接触面制作为光滑镜面接触，所述固定环(5)与高速旋转的旋转环(4)之间设有微间隙以形成极薄的液膜。
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