CN205578281U - 一种自平衡轴向力的深井泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于流体机械领域，提供了一种自平衡轴向力的深井泵，叶轮前盖板密封处为阶梯式迷宫密封，实现了径向和端面的同时密封，能够减少容积损失，并防止固体颗粒进入密封处；叶轮后盖板为半开式，后盖板直径为前盖板直径的1/3～1/2，能够大幅度的减少叶轮后盖板面积，从而减小轴向力并在叶轮上下浮动过程中实现轴向力的自动平衡。
Description
技术领域
本实用新型属于流体机械领域，涉及一种自平衡轴向力的深井泵，具体为深井中使用的潜水或潜油多级离心泵。
背景技术
在泵类机械中，轴向力是泵设计、运行中必须考虑的重要因素，过大的轴向力直接影响泵的安全、可靠运行。在深井泵领域，叶轮直径受到井径的限制，导致其单级扬程较低，因此深井泵级数较多，轴向力问题尤为严重。同时，深井泵在地下工作，检修难度较大，因此可靠性是深井泵设计中的首要考虑因素。尤其是近年来深井泵向着高转速、高扬程的方向发展，如何有效地减少或平衡轴向力成为该领域的技术难点。
专利申请号CN200610038596.X《一种叶轮自身平衡轴向力的多级离心泵》提出了一种在端面密封处预留间隙，通过叶轮自身的浮动来平衡轴向力的多级离心泵。这种设计在泵转速较低时效果较好，但在高转速下轴向力过大，极易造成端面密封处的磨损，必须进一步考虑平衡轴向力并增加密封结构。
实用新型内容
为了减少轴向力，本实用新型提供了一种自平衡轴向力的深井泵。
一种自平衡轴向力的深井泵，由两级以上叶轮与导叶连同一个进水段和出水段串联而成，叶轮包括叶轮前盖板和叶轮后盖板，导叶进水一面为导叶下盖板，所述叶轮前盖板密封处为阶梯式迷宫密封，这种密封结构实现了径向和端面的同时密封，能够更为有效地减少密封处的泄漏带来的容积损失，同时能够有效避免砂砾等固体颗粒进入密封处。
所述叶轮后盖板为半开式，叶轮后盖板直径为叶轮前盖板直径的1/3～1/2；轴向力产生的主要原因是叶轮前盖处压力低，后盖板处压力高；半开式的设计能够大幅度的减少叶轮后盖板面积，从而减小轴向力；同时叶轮后盖板与导叶的下盖板之间设计为较小的间隙，这种半开式的设计不会过多的影响泵的水力性能。
所述在叶轮后盖板靠近轮毂处还设置了耐磨垫片。
当轴向力指向泵出口侧时，叶轮整体将向泵出口侧浮动，此时叶轮前盖板处的密封间隙增大，泄漏量增大，进而导致叶轮前盖板侧的压力减小，作用在叶轮上的轴向力减小，从而叶轮将向泵进口侧浮动。如此往复，便实现了轴向力的自动平衡。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构简单，便于加工，密封效果好，能够实现轴向力的自动平衡，主要用于抽取地下水或石油，。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1结构示意图的局部放大图；
图3是本实用新型自动平衡轴向力的深井泵的叶轮部分简图；
附图标记说明：1.进水段，2.叶轮，3.导叶，4.阶梯式迷宫密封，5.叶轮前盖板，6.叶轮后盖板，7.导叶下盖板，8.耐磨垫片，9.出水段。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
实施例
1
图1所示实施例是一台深井泵，也是一台立式多级离心泵，它由三级叶轮2和导叶3连同一个进水段1和一个出水段9串联而成，叶轮2具有叶轮前盖板5和叶轮后盖板6，导叶3进水一面为导叶下盖板7。图2所示是图1实施例的局部放大图，在叶轮前盖板处5设置了阶梯式迷宫密封4，该密封4由外向内呈阶梯状下降，实现了径向和端面的同时密封，能够更为有效地减少密封处的泄漏带来的容积损失，同时能够防止砂砾等固体颗粒进入密封处，提高泵的可靠性和使用寿命。
叶轮后盖板6为半开式，叶轮后盖板6直径为叶轮前盖板5直径的1/3～1/2，即D r=(1/3～1/2)D f。轴向力产生的主要原因是叶轮前盖板5侧压力低，叶轮后盖板6侧压力高。半开式的设计能够大幅度的减少叶轮后盖板6的面积，从而减小轴向力。同时叶轮后盖板6与导叶下盖板7之间设计为较小的间隙，因此这种半开式的设计不会过多的影响泵的水力性能。
在叶轮后盖板6靠近轮毂处设置了耐磨垫片8，当轴向力指向泵出口侧时，叶轮整体将向泵出口侧浮动，耐磨垫片8首先与导叶下盖板7接触，形成有效的动静摩擦副；此时由于叶轮整体上浮，叶轮前盖板5的密封间隙增大，泄漏量增大，进而导致叶轮前盖板5侧的压力减小，作用在叶轮上的轴向力减小，从而叶轮将向泵进口侧浮动。如此往复，便实现了轴向力的自动平衡。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (3)
1.一种自平衡轴向力的深井泵，由两级以上叶轮（2）与导叶（3）连同一个进水段（1）和出水段（9）串联而成，所述叶轮（2）包括叶轮前盖板（5）和叶轮后盖板（6），所述导叶（3）进水一面为导叶下盖板（7），其特征在于，所述叶轮前盖板（5）密封处为阶梯式迷宫密封（4）。
2.根据权利要求1所述的一种自平衡轴向力的深井泵，其特征在于，所述叶轮后盖板（6）为半开式，叶轮后盖板（6）直径为叶轮前盖板（5）直径的1/3～1/2。
3.根据权利要求1所述的一种自平衡轴向力的深井泵，其特征在于，所述在叶轮后盖板（6）靠近轮毂处还设置了耐磨垫片（8）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620277328.2U CN205578281U (zh) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | 一种自平衡轴向力的深井泵 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620277328.2U CN205578281U (zh) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | 一种自平衡轴向力的深井泵 |
Publications (1)
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| CN205578281U true CN205578281U (zh) | 2016-09-14 |
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ID=56864361
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN205578281U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105697383A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-22 | 江苏大学 | 一种自平衡轴向力的深井泵 |
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2016
- 2016-04-06 CN CN201620277328.2U patent/CN205578281U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105697383A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-22 | 江苏大学 | 一种自平衡轴向力的深井泵 |
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