CN208416987U - 一种lng高压外输泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LNG高压外输泵，包括泵筒、电机、多级叶轮、接线箱和平衡机构，所述泵筒上部开口的筒体，泵筒竖直设置，多级叶轮设置于泵筒内部下侧，所述轴承安装于轴承座中并设置于轴承座中，轴承盖套装于输出轴上并与轴承座可拆卸连接，所述平衡板安装于轴承座上，所述平衡鼓上加工有台阶面与轴承座的平衡板之间形成一个容置高压液体的腔体，本实用新型的有益效果：在平衡鼓的圆柱形外壁上开设若干个环形槽，使高压液体从平衡鼓下侧经过平衡鼓与轴承座之间的间隙b0进入平衡鼓上侧与轴承座之间的腔体时的阻力减小了，来更好的平衡多级叶轮上产生的轴向力，有效避免轴承承受轴向载荷，延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于液化天然气设备技术领域，具体涉及一种LNG高压外输泵。
背景技术
LNG高压外输泵(高压泵)是液化天然气(LNG)接收站的核心设备之一，属于一种低温潜液泵，LNG高压外输泵故障主要原因就是轴承寿命短造成的，随着近年来中国LNG产业的兴起，国内出现了一些用于LNG的设备，但我国LNG高压泵产业的关键核心技术的储备与国际相比仍有较大差距。
国内某LNG接收站的外输泵在正式投运以来运行约5000小时就会出现振动高而不得不停机检修，距该泵设计维修周期为25000小时差很大。
设备解体排查
1)经过解体测量4台高压泵叶轮口环及泵体口环未见明显严重磨损。
2)经检查测量4台机泵级间衬套有磨损情况，但未见整体的严重磨损，可以排除振动原因是因衬套损坏导致。
3)拆检4台泵电机下轴承压盖均有被轴承外圈磨损的情况，除了02B只有0.1mm，其余都在0.4mm左右。所以可以确定4台泵在运行过程中电机下轴承都存在(或一直)承受轴向力的情况。
4)拆检轴承，发现轴承的滚珠也有明显磨损痕迹，所以可以判断：
A轴承外圈有转动的情况；
B轴承外圈转动的时候承受轴承力，并且方向是向上；
C轴承滚动体磨损严重原因第一可能是润滑不良，第二轴向力过大，LNG润滑性能较差。
综上所述，高压泵轴承损坏最主要的原因是高压泵平衡机构对转子轴向力平衡不足使轴承承受的轴向力过大所致。
实用新型内容
针对现有技术中高压泵平衡机构对转子轴向力平衡不足使轴承承受的轴向力过大所致的高压泵轴承容易损坏问题，提供了一种LNG高压外输泵。
一种LNG高压外输泵，包括泵筒、电机、多级叶轮、接线箱和平衡机构，所述泵筒上部开口的筒体，泵筒竖直设置，多级叶轮设置于泵筒内部下侧，所述电机设置于泵筒内部上侧，电机的输出轴与多级叶轮的转轴同轴连接，所述平衡机构设置于电机和多级叶轮之间，所述平衡机构包括平衡鼓、轴承座、轴承盖、轴承、支架、平衡板，所述支架与泵筒内壁固定连接，所述轴承座安装于支架上并套装于输出轴上，所述轴承安装于轴承座中并设置于轴承座中，轴承盖套装于输出轴上并与轴承座可拆卸连接，所述平衡鼓安装于输出轴并轴向固定，其与轴承座之间留有一定的间隙供高压液体通过，所述平衡板安装于轴承座上，所述平衡鼓上加工有台阶面与轴承座的平衡板之间形成一个容置高压液体的腔体，所述平衡鼓的圆柱形外壁上开设若干个环形槽，槽的横截面为矩形。
在上述方案的基础上，还包括弹性环，所述弹性环为环形并开口，可以紧密的安装于环形槽中。
在上述方案的基础上，还包括压力环，所述压力环与平衡鼓螺纹连接。
本实用新型的有益效果：
在平衡鼓的圆柱形外壁上开设若干个环形槽，使高压液体从平衡鼓下侧经过平衡鼓与轴承座之间的间隙b0进入平衡鼓上侧与轴承座之间的腔体时的阻力减小了，所以高压液体的泄漏量增大，使平衡鼓与平衡板之间的压力升高，使的平衡鼓收到向下的轴向力增大了，来更好的平衡多级叶轮上产生的轴向力，有效避免轴承承受轴向载荷，延长使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
图2为图1中A部放大视图；
图3为本实用新型一实施例平衡鼓示意图；
图4为本实用新型一实施例弹性环示意图；
图5为本实用新型一实施例平衡鼓工作原理图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案做进一步说明。
一种LNG高压外输泵，包括泵筒、电机2、多级叶轮1、接线箱3和平衡机构，所述泵筒上部开口的筒体，泵筒竖直设置，多级叶轮1设置于泵筒内部下侧，所述电机2设置于泵筒内部上侧，电机2的输出轴44与多级叶轮1的转轴同轴连接，
所述平衡机构设置于电机2和多级叶轮1之间，
所述平衡机构包括平衡鼓41、轴承座42、轴承盖43、轴承45、支架48、平衡板49，
所述支架48与泵筒内壁固定连接，所述轴承座42安装于支架48上并套装于输出轴44上，所述轴承45安装于轴承座42中并设置于轴承座42中，轴承盖43套装于输出轴44上并与轴承座42可拆卸连接，所述平衡鼓41安装于输出轴44并轴向固定，其与轴承座42之间留有一定的间隙供高压液体通过，所述平衡板49安装于轴承座42上，所述平衡鼓41上加工有台阶面413与轴承座42的平衡板49之间形成一个容置高压液体的腔体，所述平衡鼓41的圆柱形外壁上开设若干个环形槽411，槽411的横截面为矩形。
如图1所示，电机2和多级叶轮1竖直设置，电机2的输出轴与多级叶轮1的转轴同轴连接，如图5所示，平衡鼓41自动平衡轴向力可以从两种情况来考虑分析：当叶轮产生的轴向力(向下)大于平衡鼓上的轴向力(向上)时，输出轴44向泵入口方向移动(向下移动)，使平衡鼓和平衡板之间的间隙b1增大，这时高压液体通过间隙b1时的阻力减小，泄漏量增大，使平衡鼓和平衡板之间的压力下降，减小了平衡鼓上受到的向下的平衡力，直到平衡力与轴向力相等，轴向间隙b1保持不变。反之当叶轮产生的轴向力小于平衡力时，输出轴44向上移动，间隙b1减小，平衡鼓与平衡板之间的高压液体泄漏量减小，平衡鼓和平衡板之间的压力升高，作用在平衡鼓上的向下的平衡力增大，直到与叶轮上产生的轴向力相等为止，保持轴向间隙b1在一定间隙下运行。
经过对工艺条件、操作、外界因素及拆解机泵排查后，现确定振动是泵的轴承损坏导致振动。通过对泵本体结构、设计原理、相关轴向力计算进行分析，找到轴承损坏的原因是平衡鼓41上的向下的平衡力太小，不足以平衡多级叶轮1上产生的向上的轴向力。
在平衡鼓41的圆柱形外壁上开设若干个环形槽411，使高压液体从平衡鼓41下侧经过平衡鼓41与轴承座42之间的间隙b0进入平衡鼓41上侧与轴承座42之间的腔体时的阻力减小了，所以高压液体的泄漏量增大，使平衡鼓41与平衡板49之间的压力升高，使的平衡鼓41收到向下的轴向力增大了，来更好的平衡多级叶轮1上产生的轴向力，有效避免轴承45承受轴向载荷，延长使用寿命。
采用开环形槽411的形式，一方面，减小了高压液体经过时的阻力，另一方面，并没有改变平衡鼓41的外径，使其仍然与轴承座42配合紧密。相对于通过缩小平衡鼓41外径的方法，开槽更能使设备稳定，防止高压液体经过缝隙时产生振动，平衡鼓41和轴承座42配合紧密。
所述LNG高压外输泵，还包括弹性环5，所述弹性环5为环形并开口，可以紧密的安装于环形槽411中。
如图3、4所示，在对平衡鼓41上可以开设若干个环形槽411，弹性环5可以根据实际情况的需要，多级叶轮1上的轴向力的大小，可以计算选择装入弹性环5的数量，当多级叶轮1上的轴向力较大时，应当减小高压液体经过间隙b0时的阻力，减少弹性环5的数量，当多级叶轮1上的轴向力较小时，应当增大高压液体经过间隙b0时的阻力，增多弹性环5的数量，通过弹性环5和环形槽411的配合使用，使该设备的适应的压力范围大大的增加，调整的范围大。
所述LNG高压外输泵，还包括压力环412，所述压力环412与平衡鼓41螺纹连接。如图3所示，压力环412螺纹连接与平衡鼓41上，与平衡板49一同位于高压液体腔中，压力环412装入后，使平衡鼓41与平衡板49之间的间隙b1减小，平衡鼓与平衡板之间的高压液体泄漏量减小，平衡鼓和平衡板之间的压力升高，作用在平衡鼓上的向下的平衡力增大，平衡鼓41的受力面积增加，同样的压强下压力更大。压力环412可以设置多种外径规格，以适用不同大小的轴向力场合。
可理解的是，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种LNG高压外输泵，其特征在于，包括泵筒、电机(2)、多级叶轮(1)、接线箱(3)和平衡机构，所述泵筒上部开口的筒体，泵筒竖直设置，多级叶轮(1)设置于泵筒内部下侧，所述电机(2)设置于泵筒内部上侧，电机(2)的输出轴(44)与多级叶轮(1)的转轴同轴连接，所述平衡机构设置于电机(2)和多级叶轮(1)之间，所述平衡机构包括平衡鼓(41)、轴承座(42)、轴承盖(43)、轴承(45)、支架(48)、平衡板(49)，所述支架(48)与泵筒内壁固定连接，所述轴承座(42)安装于支架(48)上并套装于输出轴(44)上，所述轴承(45)安装于轴承座(42)中并设置于轴承座(42)中，轴承盖(43)套装于输出轴(44)上并与轴承座(42)可拆卸连接，所述平衡鼓(41)安装于输出轴(44)并轴向固定，其与轴承座(42)之间留有一定的间隙供高压液体通过，所述平衡板(49)安装于轴承座(42)上，所述平衡鼓(41)上加工有台阶面(413)与轴承座(42)的平衡板(49)之间形成一个容置高压液体的腔体，所述平衡鼓(41)的圆柱形外壁上开设若干个环形槽(411)，槽(411)的横截面为矩形。
2.如权利要求1所述的LNG高压外输泵，其特征在于，还包括弹性环(5)，所述弹性环(5)为环形并开口，可以紧密的安装于环形槽(411)中。
3.如权利要求1所述的LNG高压外输泵，其特征在于，还包括压力环(412)，所述压力环(412)与平衡鼓(41)螺纹连接。
Priority Applications (1)
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| CN201821112496.1U CN208416987U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种lng高压外输泵 |
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2018
- 2018-07-13 CN CN201821112496.1U patent/CN208416987U/zh active Active
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