CN201420678Y - 多级磁力泵 - Google Patents

Abstract

能消除轴向力的多级磁力泵，泵轴上所联叶轮分为正向叶轮(3)和反向叶轮(9)，正向叶轮与反向叶轮的液体吸入方向相向，正向叶轮组的末级叶轮输出口与反向叶轮组的一级叶轮输入口之间设有过渡流道(22)，反向叶轮组的末级叶轮输出口与泵出口相连，正向叶轮之间及反向叶轮之间设有隔板(5、7)；反向叶轮组的一级叶轮(91)与后泵盖(11)之间设有轴向节流间隙(25)和调压腔(24)，所述轴向节流间隙为后泵盖环形凸台(111)与反向叶轮组一级叶轮之间的间隙，所述调压腔为反向叶轮组一级叶轮环形凸台(911)与后泵盖环形凹槽短径侧壁(112)之间的间隙腔，所述调压腔位于所述轴向节流间隙的径向外侧。本实用新型适合作流体泵。

Description

多级磁力泵

技术领域

本实用新型涉及一种采用全密封磁力传动技术的多级离心泵。

背景技术

离心泵为了实现较高的扬程，一是采用提高转速的方法，通过提高工作叶轮的转速来提高叶轮输出液体的能量，从而提高泵的扬程；二是在转速不变的前提下增加叶轮的级数，类似接力的方式逐级增加能量来提高扬程。由于普通机械密封的多级泵存在一定量的泄漏，而全密封磁力传动泵具有零泄漏的优点，因此磁力传动技术也被用到多级离心泵的开发中。现有的磁力传动多级泵只是在普通机械动密封泵的基础上作简单的修改，将原动密封部位的结构改为磁力传动器件的特有结构。而由于多级泵本身扬程高，进出口之间的压差大，故转子上产生的轴向力也大。在一般单级泵上采用的加后口环和平衡孔的轴向力平衡方式已不能有效平衡多级磁力泵转子上产生的轴向力；而采用多级泵上普遍采用的平衡鼓方式平衡轴向力，由于计算结果与实际受力的差别以及工况的改变，使得该方案不能完全平衡轴向力。采用平衡盘方案虽可以动态平衡轴向力，但由于平衡盘依靠端面微间隙的节流作用进行减压，从而在平衡盘两面产生巨大的压差，来平衡整个转子所受的轴向力，因而使平衡盘与叶轮之间的轴上受到的轴向力很大，降低了轴的承载能力；且由于平衡盘相对滑动端面的间隙极小，直径较大，使得旋转线速度较大，磨损较快，寿命较短。

多级离心磁力泵由于级数较多，其结构一般有两种：节段式穿缸结构和双壳体结构。节段式结构由于每一个节段有一个密封面，使得可能的泄漏点增多，不利于密封。而双壳体结构虽然有密封泄漏点少的优点，但是由于增加了1个外壳体，使泵的体积大，耗材多，不经济，成本高，竞争力不强；且两端支承时两轴承跨距较大，转子的临界转速会较低，转子刚度降低影响到运转可靠性。多级离心磁力泵从轴承布置结构分，有双支承结构和多支承静不定结构。由于零件本身形位误差的客观存在，当多级零件逐级装起来时，累积误差也越来越大。而滑动轴承对两轴承的同轴度要求较高，如装配累积误差超过其液膜厚度，将造成滑动轴承的边缘接触磨损；如超过其滑动间隙，将造成转子卡住，不能正常运转。

正是由于目前所开发的磁力传动泵存在上述各种缺点，故至今未能被较大范围推广应用。

发明内容

本实用新型是要解决现有多级磁力传动泵轴向力平衡不好、可靠性差、耗材多、经济性差的问题，为此提供本实用新型的多级磁力泵，这种磁力泵轴向力平衡性好，工作可靠，耗材较少。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是在泵体前端及后端分别联有前泵盖及后泵盖，后泵盖上联有隔离套，隔离套外围设有与传动轴相连的外磁转子，隔离套内设有与泵轴相连的内磁转子，泵轴上联有若干叶轮，其特殊之处是所述若干叶轮分为两组，一组为位于泵体前半部的正向叶轮，另一组为位于泵体后半部的反向叶轮，正向叶轮的液体吸入方向与反向叶轮的液体吸入方向相向，泵体内正向叶轮组的末级叶轮输出口与反向叶轮组的一级叶轮输入口之间设有过渡流道，反向叶轮组的末级叶轮输出口与泵出口相连，正向叶轮之间及反向叶轮之间设有与泵体内壁相联的隔板；反向叶轮组的一级叶轮与后泵盖之间设有轴向节流间隙和调压腔，所述轴向节流间隙为后泵盖环形凸台与反向叶轮组一级叶轮之间的间隙，所述调压腔为反向叶轮组一级叶轮环形凸台与后泵盖环形凹槽短径侧壁之间的间隙腔，所述调压腔位于所述轴向节流间隙的径向外侧。

本实用新型所述正向叶轮和反向叶轮的数目相等，也可以是反向叶轮的数目比正向叶轮的数目多1个。

所述泵体为一整体型泵体。

所述正向叶轮和反向叶轮对应处设有导叶。

本实用新型将普通多级磁力泵全部叶轮同向串联的方式改为将叶轮分成前、后两组，前一组正向串联，后一组反向串联，泵体内设过渡流道将正向叶轮组输出的介质引向反向叶轮组入口，最后在位于泵体近中间部位的反向叶轮组的末级叶轮处输出。

本实用新型所述轴向节流间隙和调压腔为轴向力自动平衡机构，其设计方式是将原叶轮入口密封环直径放大，将原入口密封环部位的径向间隙改为轴向间隙，该轴向间隙大小随泵轴和叶轮轴向窜动而变化；所述调压腔设于该轴向间隙与原径向间隙之间。

所述过渡流道可以直接在泵体外壁铸出，也可用外接管道连接，连接的方式可以是焊接或法兰联接。

本实用新型将叶轮分为正向组和反向组，两组叶轮液体吸入方向相向，使得作用在两组叶轮上的总轴向力得以抵消或部分抵消。包括轴向节流间隔和调压腔的轴向力自动平衡机构的原理是：当转子(包括泵轴和叶轮，下同)的轴向力朝前(泵进口方向)时，转子向前移动，轴向节流间隙变大，节流作用减弱，处于径向密封环与轴向节流间隙之间的所述调压腔的压力降低，使得作用在调压腔对应的叶轮上向前的轴向力减小，直至达到轴向力平衡状态。相反，如果转子上轴向力朝后，节流环部位间隙变小，节流作用增强，压差增大，即调压腔内压力升高，作用在叶轮上的朝前的轴向力增大，直至达到新的平衡状态。因此，本实用新型在设置正、反向叶轮平衡大部分轴向力的基础上，采用轴向力自动平衡机构平衡剩余轴向力，确保转子轴向力得到自动平衡，保证了内部推力轴承正常运转时处于不受力状态，保证了多级磁力泵运行的可靠性。

泵体为整体式筒体结构的本实用新型，避免了普通节段式多级离心泵密封面较多的情况，减少了可能的泄漏点。

附图说明

图1是本实用新结构示意图；

图2是图1中A处放大图。

图中标记为：1前泵盖，2密封垫，3正向叶轮，4正向导叶，5隔板，6回流管，7隔板，8反向导叶，9反向叶轮，91反向叶轮组一级叶轮，911反向叶轮组一级叶轮环形凸台，10密封垫，11后泵盖，111后泵盖环形凸台，112后泵盖环形凹槽短径侧壁，12径向滑动轴承，13推力轴承，14内磁转子，15连接架，16隔离套，17泵体，18径向滑动轴承，19泵轴，20外磁转子，21传动轴。

具体实施方式

多级磁力泵，设有一整体型泵体17其前端及后端分别联有前泵盖1及后泵盖11，前泵盖及后泵盖与泵体联接处分别设有密封垫2及密封垫10，后泵盖上联有隔离套16和位于隔离套外围的连接架15，隔离套和连接架之间的环腔内设有与传动轴21相连的外磁转子20，隔离套内设有与泵轴19相连的内磁转子14，泵轴上联有三个正向叶轮3和三个反向叶轮9，正向叶轮位于泵体前半部，反向叶轮位于泵体后半部，正向叶轮的液体吸入方向与反向叶轮的液体吸入方向相向，泵体内正向叶轮组的末级叶轮输出口与反向叶轮组的一级叶轮91输入口之间设有过渡流道22，反向叶轮组的末级叶轮输出口与泵出口相连，正向叶轮之间及反向叶轮之间设有与泵体内壁相联的隔板5、7，设有与正向叶轮相应的正向导叶4和与反向叶轮相应的反向导叶8；反向叶轮组的一级叶轮91与后泵盖11之间设有轴向节流间隙25和调压腔24，所述轴向节流间隙为后泵盖环形凸台111与反向叶轮组一级叶轮之间的间隙，所述调压腔为反向叶轮组一级叶轮环形凸台911与后泵盖环形凹槽短径侧壁112之间的间隙腔，所述调压腔位于所述轴向节流间隙的径向外侧；泵轴前部及后部分别设有径向滑动轴承18及径向滑动轴承12，泵轴后部还设有推力轴承13，在泵体前端部与后端部之间跨连有贯通泵体内的回流管6。

Claims (5)

1、多级磁力泵，泵体(17)前端及后端分别联有前泵盖(1)及后泵盖(11)，后泵盖上联有隔离套(16)，隔离套外围设有与传动轴(21)相连的外磁转子(20)，隔离套内设有与泵轴(19)相连的内磁转子(14)，泵轴上联有若干叶轮，其特征是所述若干叶轮分为两组，一组为位于泵体前半部的正向叶轮(3)，另一组为位于泵体后半部的反向叶轮(9)，正向叶轮的液体吸入方向与反向叶轮的液体吸入方向相向，泵体内正向叶轮组的末级叶轮输出口与反向叶轮组的一级叶轮输入口之间设有过渡流道(22)，反向叶轮组的末级叶轮输出口与泵出口相连，正向叶轮之间及反向叶轮之间设有与泵体内壁相联的隔板(5、7)；反向叶轮组的一级叶轮(91)与后泵盖(11)之间设有轴向节流间隙(25)和调压腔(24)，所述轴向节流间隙为后泵盖环形凸台(111)与反向叶轮组一级叶轮之间的间隙，所述调压腔为反向叶轮组一级叶轮环形凸台(911)与后泵盖环形凹槽短径侧壁(112)之间的间隙腔，所述调压腔位于所述轴向节流间隙的径向外侧。

2、如权利要求1所述的多级磁力泵，其特征是所述正向叶轮和反向叶轮的数目相等。

3、如权利要求1所述的多级磁力泵，其特征是所述反向叶轮的数目比正向叶轮的数目多1个。

4、如权利要求1、2或3所述的多级磁力泵，其特征是所述泵体为一整体型泵体。

5、如权利要求1、2或3所述的多级磁力泵，其特征是所述正向叶轮和反向叶轮对应处设有导叶。

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