CN114198314B - 一种双止推超高压锅炉给水泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于锅炉给水泵技术领域，具体地说是涉及一种双止推超高压锅炉给水泵。本发明的特征在于：所述止推轴承组件包括壳体，壳体上相应于泵轴的右端设置有端盖，泵轴的右端固定设置有第一止推轴承盘，所述端盖为与第一止推轴承盘对应的电磁铁；泵轴上位于第一止推轴承盘的左侧设置有第二止推轴承盘，壳体内位于第二止推轴承盘的右侧设置有止推轴承座；壳体内位于第二止推轴承盘的左侧设置有止推轴承块；壳体内位于止推轴承块左侧设置有与泵轴配合的滑动轴承。本发明运转平稳，使用寿命长，检修方便。

Description

一种双止推超高压锅炉给水泵

技术领域

本发明属于锅炉给水泵技术领域，具体地说是涉及一种双止推超高压锅炉给水泵。

背景技术

锅炉给水泵主要以卧式多级、离心式结构为主。在扬程2000m及以上工况，通常采用双壳体、抽芯式结构。吸入口法兰、筒体和吐出口法兰焊接一起，构成泵筒体部件。各叶轮逐级串联安装于泵轴上，与平衡盘、平衡轴套、叶轮卡环等零件组合构成转子部件。

转子部件的结构直接影响泵的运行稳定性，其中轴的强度、刚性等结构最关键。为了轴向固定首级叶轮，传统给水泵的首级叶轮一般由轴的轴肩定位，轴肩的直径与叶轮的吸入侧轮毂外径一致。考虑轴肩的直径，往往选用较大直径的原材料。但是在后期机械加工过程中，由于轴肩的轴向长度占整根轴的长度仅有5%～8%或甚至更少，这会造成大量的切削浪费。

在实际运转中，转子部件上作用着轴向推力，该力将拉动转子部件轴向移动。因此，必须设法消除或平衡此轴向推力。传统锅炉给水泵一般采用平衡盘或平衡鼓来平衡轴向推力。一般情况，平衡盘或平衡鼓能够平衡70%～80%的轴向推力，残余轴向推力由止推轴承承受。为了适应市场用电需求的高峰、低谷等变化，发电机组的运行工况也在变化。在一定时期内，当发电机组处于低负荷运行时，相应地要求给水泵也在低负荷运行。根据泵的特性曲线，当运行工况点偏离额定工况在小流量区域运行时，扬程升高，相应地轴向推力增大，作用在止推轴承的残余轴向推力也增大，造成止推轴承的磨损加剧，影响设备的预期使用寿命。

转子部件与吸入函体、导叶、中段、末导叶等装配一起，构成泵的芯包。传统锅炉给水泵的芯包与泵筒体部件的径向定位主要依靠吸入函体后侧的止口定位，以及依靠末导叶的凸台与大端盖里的金属缠绕垫挤压进行径向定位和轴向压紧、密封。为了防止高温高压水流冲刷造成的泄漏，吸入函体后侧设置O型圈和金属缠绕垫用于密封。在后期检修维护及长期使用，吸入函体后侧的止口、密封槽有可能磨损，影响芯包与泵筒体部件的定位精度，从而影响转子部件的运转间隙引发故障。末导叶的凸台与大端盖的凹槽承受着径向及轴向定位，精度尺寸要求严格，在实际装配、检修中，如有磨损，也影响芯包的定位精度。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能根据给水泵运行状态提供相应平衡轴向推力的双止推超高压锅炉给水泵。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括泵体，泵体内设置有芯包，泵体的左端为吸入端，泵体的右端为吐出端，泵体的右端设置有尾盖，所述芯包包括泵轴，泵轴右端从尾盖伸出，并穿过平衡盘组件与止推轴承组件相连，其特征在于：所述止推轴承组件包括壳体，壳体上相应于泵轴的右端设置有端盖，泵轴的右端固定设置有第一止推轴承盘，所述端盖为与第一止推轴承盘对应的电磁铁； 泵轴上位于第一止推轴承盘的左侧设置有第二止推轴承盘，壳体内位于第二止推轴承盘的右侧设置有止推轴承座；壳体内位于第二止推轴承盘的左侧设置有止推轴承块；壳体内位于止推轴承块左侧设置有与泵轴配合的滑动轴承。

优选的，所述泵轴右端设置有第一止推轴承盘的第一限位螺母，第一止推轴承盘的左侧设置有第一调整套，第一调整套的左端与泵轴的第一轴肩接触；所述泵轴上位于第一调整套的左侧设置有第二限位螺母，第二止推轴承盘设置于第二限位螺母的左侧，第二止推轴承盘的左侧设置有与泵轴的第二轴肩接触的第二调整套。

优选的，所述止推轴承块活动设置于壳体内。

优选的，所述泵体左端设置有首盖，所述泵轴由首盖中心伸出；所述芯包还包括由左至右依次设置于泵轴上的吸入函体、首级叶轮、中段和末导叶；所述吸入函体上设置有第一径向定位环，所述首盖上设置有与第一径向定位环配合的第一环槽；所述末导叶上设置有第二径向定位环，所述尾盖上设置有与第二径向定位环配合的第二环槽；所述末导叶上位于第二径向定位环外设置有轴向定位环，所述尾盖上设置有与轴向定位环对应的第三环槽，第三环槽和轴向定位环内外表面均设置有间隙；第三环槽底部和轴向定位环之间设置有金属缠绕垫和垫板。

进一步的，所述泵轴上相应于首级叶轮的左端设置有卡槽，卡槽内设置有首级叶轮的卡环；首级叶轮通过斜面与卡环配合。

本发明的有益效果：1. 由于通过卡环、卡槽结构固定首级叶轮，取消了泵轴首级叶轮前的轴肩，泵轴的原材料得到充分利用，减少切削浪费。降低轴的原材料成本，也降低了切削工时成本。同时，还能使泵轴的重心位置倾向于给水泵两端滑动轴承的支撑中心，有利于转子部件运转平稳。

2. 本发明通过电磁铁与第一止推轴承盘的配合。当泵在小流量区域运行时，开启电磁铁功能，在工作中形成与原轴向推力相反方向的磁吸力，部分抵消原轴向推力，相应地减缓第二止推轴承盘的磨损，延长设备的使用寿命。当泵在额定工况运行时，可根据实际需要，关闭电磁铁的功能，实现灵活调节。

3. 本发明吸入函体的前端与首盖通过第一径向定位环和第一环槽增设径向支撑点，有效防止原吸入函体后侧止口磨损时，不影响径向定位，延长设备使用寿命；末导叶原凸台与金属缠绕垫凹槽在径向不再紧配合，可以更好地轴向压紧；末导叶新增的第二径向定位环与尾盖的第二环槽径向配合，用于支撑末导叶及相关部件。简化了装配、检修的精度要求，节约工时成本。

4. 本发明的结构改进不影响原泵的安装基础尺寸、主要管道尺寸，有利于传统设备技术改造升级。

5. 本发明的第二止推轴承盘与止推轴承块接触，形成摩擦副，用于平衡泵轴的大部分轴向力，第一止推轴承盘和第一限位螺母配合，在电磁铁的作用下，拉动泵轴，提供轴向力，从而减小第二止推轴承盘和止推轴承块之间的压力，降低磨损；本发明的端盖用于将壳体内的部件封装于壳体内，同时端盖自身为电磁铁。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

图3是图1的B部放大图。

附图中1为首盖、2为第一径向定位环、3为吸入函体、4为首级叶轮、5为泵体、6为中段、7为泵轴、8为末导叶、9为轴向定位环、10为第二径向定位环、11为尾盖、12为平衡盘组件、13为止推轴承组件、14为滑动轴承、15为止推轴承块、16为第二调整套、17为第二止推轴承盘、18为止推轴承座、19为第二限位螺母、20为第一调整套、21为第一限位螺母、22为端盖、23为第一止推轴承盘、24为第一轴肩、25为第二轴肩、26为壳体、27为卡槽、28为卡环。

具体实施方式

如图1～3所示，本发明包括泵体5，泵体5内设置有芯包，泵体5的左端为吸入端，泵体5的右端为吐出端，泵体5的右端设置有尾盖11，所述芯包包括泵轴7，泵轴7右端从尾盖11伸出，并穿过平衡盘组件12与止推轴承组件13相连，所述止推轴承组件13包括壳体26，壳体26上相应于泵轴7的右端设置有端盖22，泵轴7的右端固定设置有第一止推轴承盘23，所述端盖22为与第一止推轴承盘23对应的电磁铁； 泵轴7上位于第一止推轴承盘23的左侧设置有第二止推轴承盘17，壳体26内位于第二止推轴承盘17的右侧设置有止推轴承座18；壳体26内位于第二止推轴承盘17的左侧设置有止推轴承块15；壳体26内位于止推轴承块15左侧设置有与泵轴7配合的滑动轴承14。

优选的，所述泵轴7右端设置有第一止推轴承盘23的第一限位螺母21，第一止推轴承盘23的左侧设置有第一调整套20，第一调整套20的左端与泵轴7的第一轴肩24接触；所述泵轴7上位于第一调整套20的左侧设置有第二限位螺母19，第二止推轴承盘17设置于第二限位螺母19的左侧，第二止推轴承盘17的左侧设置有与泵轴7的第二轴肩25接触的第二调整套16。

更换不同尺寸的第一调整套20能调整第一止推轴承盘23和端盖22之间的距离，避免第一止推轴承盘23和端盖22接触。

优选的，所述止推轴承块15活动设置于壳体26内。

优选的，所述泵体5左端设置有首盖1，所述泵轴7由首盖1中心伸出；所述芯包还包括由左至右依次设置于泵轴7上的吸入函体3、首级叶轮4、中段6和末导叶8；所述吸入函体3上设置有第一径向定位环2，所述首盖1上设置有与第一径向定位环2配合的第一环槽；所述末导叶8上设置有第二径向定位环10，所述尾盖11上设置有与第二径向定位环10配合的第二环槽；所述末导叶8上位于第二径向定位环10外设置有轴向定位环9，所述尾盖11上设置有与轴向定位环9对应的第三环槽，第三环槽和轴向定位环9内外表面均设置有间隙；第三环槽底部和轴向定位环9之间设置有金属缠绕垫和垫板。

将芯包从右侧推入泵体5内，使吸入函体3与泵体5内部贴合；将金属缠绕垫、垫板放入尾盖11的第三环槽内，再装入泵体5，装配时尾盖11的第二环槽与末导叶8的第二径向定位环10对齐，完成径向定位，并且轴向压紧金属缠绕垫。装入首盖1，使首盖1的第一环槽与吸入函体3的第一径向定位环2对齐，完成径向定位。

本发明在运转过程中，高压液体由吸入段流向吐出端，产生轴向推力推动泵轴7向左侧移动；借助平衡盘组件12使泵轴7向右侧移动（平衡盘组件12为现有技术），实现部分平衡轴向推力功能。残余轴向推力由止推轴承块15和第二止推轴承盘17承受。

当泵在小流量工况运行时，向左侧的残余轴向推力变大，此时，通电开启端盖22内部的电磁铁，产生磁吸力，第一止推轴承盘23受到一个向右侧的磁吸力。第一止推轴承盘23通过第一限位螺母21，将向右侧的磁吸力传导至泵轴7，部分抵消原来向左侧的轴向推力，减缓止推轴承块15和第一止推轴承盘23之间的轴向推力，实现减缓磨损，延长止推轴承块15的使用寿命。为了防止轴承端盖22运行时电磁铁发热，可在轴承端盖22的垂直方向顶部、底部分别钻孔，用于润滑进油、回油，实现循环冷却。

当泵运行在正常额定工况时，根据实际需要，断电关闭端盖22内部的电磁铁。可以维持传统运转，残余轴向推力由止推轴承块15和第二止推轴承盘17承受。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双止推超高压锅炉给水泵，包括泵体（5），泵体（5）内设置有芯包，泵体（5）的左端为吸入端，泵体（5）的右端为吐出端，泵体（5）的右端设置有尾盖（11），所述芯包包括泵轴（7），泵轴（7）右端从尾盖（11）伸出，并穿过平衡盘组件（12）与止推轴承组件（13）相连，所述止推轴承组件（13）包括壳体（26），壳体（26）上相应于泵轴（7）的右端设置有端盖（22），泵轴（7）的右端固定设置有第一止推轴承盘（23），所述端盖（22）为与第一止推轴承盘（23）对应的电磁铁； 泵轴（7）上位于第一止推轴承盘（23）的左侧设置有第二止推轴承盘（17），壳体（26）内位于第二止推轴承盘（17）的右侧设置有止推轴承座（18）；壳体（26）内位于第二止推轴承盘（17）的左侧设置有止推轴承块（15）；壳体（26）内位于止推轴承块（15）左侧设置有与泵轴（7）配合的滑动轴承（14）；所述泵体（5）左端设置有首盖（1），所述泵轴（7）由首盖（1）中心伸出；所述芯包还包括由左至右依次设置于泵轴（7）上的吸入函体（3）、首级叶轮（4）、中段（6）和末导叶（8）；所述吸入函体（3）上设置有第一径向定位环（2），所述首盖（1）上设置有与第一径向定位环（2）配合的第一环槽；所述末导叶（8）上设置有第二径向定位环（10），所述尾盖（11）上设置有与第二径向定位环（10）配合的第二环槽；所述末导叶（8）上位于第二径向定位环（10）外设置有轴向定位环（9），所述尾盖（11）上设置有与轴向定位环（9）对应的第三环槽，第三环槽和轴向定位环（9）内外表面均设置有间隙；第三环槽底部和轴向定位环（9）之间设置有金属缠绕垫和垫板。

2.根据权利要求1所述的一种双止推超高压锅炉给水泵，其特征在于：所述泵轴（7）右端设置有第一止推轴承盘（23）的第一限位螺母（21），第一止推轴承盘（23）的左侧设置有第一调整套（20），第一调整套（20）的左端与泵轴（7）的第一轴肩（24）接触；所述泵轴（7）上位于第一调整套（20）的左侧设置有第二限位螺母（19），第二止推轴承盘（17）设置于第二限位螺母（19）的左侧，第二止推轴承盘（17）的左侧设置有与泵轴（7）的第二轴肩（25）接触的第二调整套（16）。

3.根据权利要求1所述的一种双止推超高压锅炉给水泵，其特征在于：所述止推轴承块（15）活动设置于壳体（26）内。

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