CN201148979Y - 轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵 - Google Patents

Abstract

构造较简单，能消除轴向力且密封性好的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，其泵体由前泵体(11)和后泵体(8)连接组成，泵轴上间隔地联有偶数数量的叶轮，这些叶轮的一半叶轮同方向地设置于前泵体，另一半叶轮同方向且与前泵体中的叶轮方向相反地设置于后泵体，前泵体前端联有前泵盖，后泵体后端联有后泵盖，后泵盖上联有联接架(17)，联接架内设有外磁转子(3)，泵轴后端部联有内磁转子(4)与外磁转子径向对应，内磁转子与外磁转子之间设有隔离套(2)；前泵体上设有前泵体进口(25)和前泵体出口(24)，后泵体上设有后泵体进口(20)和后泵体出口(22)，前泵体出口与后泵体进口之间跨联有连接弯管(21)。本实用新型适合作输液泵。

Description

轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵

技术领域

本实用新型涉及磁力传动离心泵，特别是磁力传动多级离心泵，更特别是具有轴向力自平衡性能的磁力传动多级离心泵。

背景技术

多级离心泵属高扬程泵，在石油化工领域有大量应用。多级泵的扬程高，因而压力大，所以多级泵的动密封和静密封应当安全可靠。离心泵的叶轮上会产生轴向力，扬程越高则产生的轴向力越大，这是离心泵的固有特性。轴向力无法消除，只能采用承受或平衡两种办法解决。轴向力危害很大，它严重缩短轴承寿命。在轴向力作用下，转子发生轴向位移，造成泵的磨损和损坏而使整个泵报废。

针对以上存在问题，泵技术领域对单壳体多级泵通常采用两种典型结构型式去解决，一种是节段式多级泵，另一种是水平中开式多级泵。

节段式多级泵结构复杂，零件数较多，在泵轴上依次同向装有四个叶轮，叶轮之间装有导叶，导叶安装在中段内。进水段、出水段与各中段装配好以后用8根穿扛长螺栓拉紧，以保证进水段、中段、出水段之间的四个结合面不得漏水。泵转子上的轴向力依靠平衡盘在运行中自动调节平衡，剩余轴向力由轴承承受。到目前为止离心泵的轴向力仍然不能精确计算，而泵的运行工况往往偏离设计工况，因而轴向力平衡机构的平衡盘容易磨损失效造成停机检修和更换易损件，因结构复杂所以检修工作量大。总的来说这种结构的多级泵，因平衡机构的灵敏度差，而导致了泵的可靠性差。

水平中开式多级泵结构比较简单，在泵轴上对称布置四个叶轮，泵体是由下泵体和上泵盖两部分组成，下泵体和上泵盖的结合面是在轴心线上的中开面，上泵盖与下泵体用许多双头螺栓拧紧以防止高压液体的泄漏。这种多级泵没有导叶和中段，泵体是蜗壳式。泵转子上的轴向力依靠叶轮的对称布置，无论在何种工况下，从理论上说都能做到完全平衡，轴承可以承受剩余轴向力，它的主要功能是使转子在轴向定位，这种泵结构简单，所以检修方便。该结构的缺点是，上泵盖与下泵体的铸造难度较大，泵盖与泵体的相应流边对准较难，易错位，影响液体的光滑流动。再一个缺点是泵的中开大平面是一个不规则的曲线形状，且接触面积较大，在高压下壳体容易变形而使中开面的静密封产生泄漏，一旦泄漏则很难解决。

在石油化工领域中对泵的可靠性要求是首位的，特别是在一些输送高温、高压、易爆、易燃、易挥发和有毒的液体时，如液化石油气等介质尤其重要。然而上述两种结构形式的单壳体多级泵的可靠性存在着隐患，难以保证石化装置的安全长周期运行的要求。对节段式多级离心泵，它的隐患有以下两点：1.轴向力平衡机构很难保证绝对可靠。2.节段式多级泵的静密封结合面多，级数越多、结合面越多则泄漏的可能性就越大。对水平中开式单壳体多级泵来说，它的隐患在上、下泵体结合的中开大平面上，它也不能绝对保证点滴不漏。在给国内某炼厂设计时用户对上述两种结构均取否定态度。

发明内容

本实用新型要解决已有多级离心泵不能很好克服轴向力平衡问题以及泵体泄漏问题，并解决有些类型多级离心泵结构复杂的问题，为此提供本实用新型的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，本泵设计中申请者与设计人员用创新的思维对上述两种典型结构进行了仔细分析研究，决定保留其优点，消除其缺点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是设有包括泵体、泵轴和叶轮，其特殊之处是所述泵体由前泵体和后泵体连接组成，泵轴上间隔地联有偶数数量的叶轮，所述偶数数量叶轮的一半叶轮同方向地设置于前泵体，所述偶数数量叶轮的另一半叶轮同方向且与前泵体中的叶轮方向相反地设置于后泵体，前泵体前端联有前泵盖，后泵体后端联有后泵盖，后泵盖上联有联接架，联接架内设有外磁转子，泵轴后端部联有内磁转子与所述外磁转子径向对应，内磁转子与外磁转子之间设有隔离套；前泵体上设有前泵体进口和前泵体出口，后泵体上设有后泵体进口和后泵体出口，前泵体出口与后泵体进口之间跨联有连接弯管。

本实用新型宜在所述泵轴上设有滑动轴承，前、后泵体上联有输送循环液的循环管。

所述联接架的后端联有轴承箱，轴承箱内设有传动轴，传动轴前端联有传动盘，传动盘与所述外磁转子联接。

所述偶数数量的叶轮其数量可以是四个、六个或八个。

所述前泵体与后泵体的连接宜为法兰盘式连接。

本实用新型由于设有偶数数量的叶轮，这些叶轮的一半叶轮同方向，与另一半同方向的叶轮方向相反即对称布置地联于泵轴，故能彻底消除转子上的轴向力；又由于设有相互连接的前泵体和后泵体，故虽是多级泵，但泵体上只有一个静密封面，且该静密封面能以法兰形式联结，故能保证绝无泄漏；还由于泵的动密封采用磁力联轴器传动，故动密封处绝无泄漏；这些特点保证了本实用新型的多级泵的可靠性有了极大的提高。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1右视图。

图中标记为：1传动盘，2隔离套，3外磁转子，4内磁转子，5泵轴，6轴中心平衡孔，7第三级叶轮，8后泵体，9第四级叶轮，10中间段隔板，11前泵体，12第二级叶轮，13第一级叶轮，14前泵盖，15传动轴，16轴承箱，17联接架，18后泵盖，19循环管I，20后泵体进口，21连接弯管，22后泵体出口，23排气阀，24前泵体出口，25前泵体进口，26循环管II，27前端盖，28止推环，29推力盘，30滑动轴承，31排气阀，32支架。

具体实施方式

轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，以四级泵为例，它包括支架32、泵体、泵轴和叶轮，所述泵体由前泵体11和后泵体8法兰盘式连接组成，泵轴5上间隔地联有第一级叶轮13、第二级叶轮12、第三级叶轮7和第四级叶轮9，第一级叶轮和第二级叶轮同方向地设置于前泵体中，第三级叶轮和第四级叶轮同方向并且与第一级叶轮、第二级叶轮反方向地设置于后泵体中；前泵体前端联有前泵盖14，后泵体后端联有后泵盖18，后泵盖上联有联接架17，联接架内设有外磁转子3，泵轴后端部联有内磁转子4与所述外磁转子径向对应，内磁转子与外磁转子之间设有隔离套2，联接架17后端联有轴承箱16，轴承箱内设有传动轴15，传动轴前端联有传动盘1，传动盘与外磁转子3联接；前泵体上设有前泵体进口25和前泵体出口24，后泵体上设有后泵体进口20和后泵体出口22，前泵体出口与后泵体进口之间跨联有连接弯管21；前泵体进口对应于所述第一级叶轮吸入端，前泵体出口对应于所述第二级叶轮输出端，后泵体进口对应于所述第三级叶轮吸入端，后泵体出口对应于所述第四级叶轮输出端；泵轴前、后端部设有滑动轴承30，泵轴前端联有推力盘29，前泵盖前端设有止推环28对应于推力盘；前、后泵体上联有输送循环液的循环管I19和循环管II26；循环管I入口位于后泵体并对应于内磁转子4与隔离套2的间隙出口处，循环管I出口位于前泵体并对应于第二级叶轮吸入端；循环管II入口对应于第二级叶轮输出端循环管II出口对应于前端盖27内腔。

本泵工作过程为：

电机驱动传动轴15，带动传动盘1继而带动外磁转子3转动，在磁力作用下内磁转子4转动带动泵轴5及泵轴所联叶轮转动；第一级叶轮13经前泵体吸入口25吸入液体，压入第二级叶轮12，第二级叶轮将液体压出通过弯管21被第三级叶轮7吸入后压出至第四级叶轮9，最后由第四级叶轮压出经后泵体出口22输出。通过四级叶轮压输能量的叠加，将扬程由单级的放大至四倍。

输送液经第三级叶轮7分流一小部分至轴中心平衡孔6作为冷却液，冷却液相继流经泵轴后端部滑动轴承磨擦副的间隙及内磁转子4与隔离套2的间隙，带走产生的热量，进入循环管I 19，最后输出于第二级叶轮12吸入腔；第二级叶轮12输出分流一小部分作为冷却液进入循环管II 26，再输入前端盖27内腔，相继流经推力盘29与止推环28间隙和滑动轴承30磨擦副间隙，带走热量后进入第一级叶轮13吸入腔。

本实用新型还可以是六级泵或八级泵等偶数级多级泵，结构与所述四级泵的相似。

Claims (5)

1、轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，包括泵体、泵轴和叶轮，其特征是所述泵体由前泵体(11)和后泵体(8)连接组成，泵轴(5)上间隔地联有偶数数量的叶轮，所述偶数数量叶轮的一半叶轮同方向地设置于前泵体，所述偶数数量叶轮的另一半叶轮同方向且与前泵体中的叶轮方向相反地设置于后泵体，前泵体前端联有前泵盖(14)，后泵体后端联有后泵盖(18)，后泵盖上联有联接架(17)，联接架内设有外磁转子(3)，泵轴后端部联有内磁转子(4)与所述外磁转子径向对应，内磁转子与外磁转子之间设有隔离套(2)；前泵体上设有前泵体进口(25)和前泵体出口(24)，后泵体上设有后泵体进口(20)和后泵体出口(22)，前泵体出口与后泵体进口之间跨联有连接弯管(21)。

2、如权利要求1所述的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，其特征是所述泵轴上设有滑动轴承(30)，前、后泵体上联有输送循环液的循环管。

3、如权利要求1或2所述的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，其特征是所述联接架的后端联有轴承箱(16)，轴承箱内设有传动轴(15)，传动轴前端联有传动盘(1)，传动盘与所述外磁转子联接。

4、如权利要求1或2所述的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，其特征是所述偶数数量的叶轮其数量为四个、六个或八个。

5、如权利要求1或2所述的轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，其特征是所述前泵体与后泵体的连接为法兰盘式连接。

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