CN209990705U - 一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构 - Google Patents

Abstract

一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，包括平衡盘、平衡环、平衡腔、回水管及主排水管路，在平衡环上设有引水进口、引水环路、引水出口，引水进口通过引水环路与引水出口相连通，引水出口指向平衡盘；在主排水管路上连通有引水支管，引水支管延伸至泵体内部并与平衡环的引水进口相连通，在引水支管上设有引水闸阀和过滤器，当引水闸阀打开时，主排水管路、引水支管、平衡环的引水进口、引水环路、引水出口及平衡腔依次连通。本实用新型中压力水依次通过引水支管、平衡环的引水进口、引水环路及引水出口，进入平衡腔中，使平衡盘浮起，形成稳定的润滑薄膜，降低平衡盘与平衡环的磨损概率，保证了水泵长期高效运行，显著延长其使用寿命。

Description

一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构

技术领域

本实用新型涉及多级离心泵的技术领域，具体涉及一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构。

背景技术

在多级离心泵工作过程中，会沿其轴向产生较大的轴向力，该轴向力会带动转子进行轴向移动，影响多级离心泵的正常工作，所以在多级离心泵上设置平衡系统，及时平衡或者消除轴向力。目前在多级离心泵内设置的平衡系统主要包括平衡盘、平衡环、平衡腔及回水管（如图1所示），平衡盘设置在多级离心泵末级叶轮的后端并连接在多级离心泵的主轴上，平衡环固定在泵体上，平衡环与平衡盘相互配合，平衡环与平衡盘的边缘处相贴合，平衡环与平衡盘的中部有间隙，此间隙形成平衡腔，该平衡系统的工作原理为多级离心泵的末级叶轮处的高压液体经节流缝隙进入平衡腔，推动平衡盘向右移动，使平衡盘与平衡环间产生间隙，液体经该间隙延回水管流入首级叶轮进口（即流入低压区），从而使作用于平衡盘向右的力与作用于叶轮向左的力达到自动平衡，转子部件处于稳态运行状态。

将多级离心泵安装在井下用来排水时，在多级离心泵的出水口安装有主排水管路，井下的水通过主排水管路排出，该平衡系统受水泵运行工况、水质状况影响较大，易导致平衡盘和平衡环产生摩擦，平衡盘和平衡环的使用寿命较短，因其磨损较快，转子部件不能在流道中心位置运行，水泵效率急剧降低，危害性较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，能够较稳定的对井下排水用的多级离心泵的轴向力进行平衡，降低平衡环和平衡盘的磨损概率，保证转子部件处于流道中心工作，延长多级离心泵的使用寿命。

本实用新型采取的技术方案为：

一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，包括平衡盘、平衡环、平衡腔、回水管及主排水管路，在平衡环上设有引水进口、引水环路、引水出口，引水进口通过引水环路与引水出口相连通，引水出口指向平衡盘；在主排水管路上连通有引水支管，引水支管延伸至泵体内部并与平衡环的引水进口相连通，在引水支管上设有引水闸阀和过滤器，当引水闸阀打开时，主排水管路、引水支管、平衡环的引水进口、引水环路、引水出口及平衡腔依次连通。

引水进口沿平衡环径向设置。

引水环路呈环状。

引水环路与平衡环同心设置。

引水出口呈半球状。

在平衡环上设有若干个引水出口，引水出口沿平衡环的周向均匀间隔设置。

在主排水管路上设有止回阀和主闸阀。

引水支管与主排水管路的连接处设置在止回阀及主闸阀的上方。

本实用新型通过引水支管将主排水管路中的压力水引出，压力水依次通过平衡环的引水进口、引水环路及引水出口，进入平衡腔中，使平衡盘浮起，形成稳定的润滑薄膜，降低平衡盘与平衡环的磨损概率，保证了水泵长期高效运行，显著延长其使用寿命，因多级离心泵在井下安装，主排水管路内是充满水，其压力能与井深相一致，数值稳定，过滤器对压力水进行过滤，较少杂质进入泵体内，延长多级离心泵的使用寿命；引水进口沿平衡环径向设置，便于引水支管的连接，引水环路呈环状，引水环路与平衡环同心设置，便于压力水均匀流向平衡环的周向，在平衡环上设有若干个引水出口，引水出口沿平衡环的周向均匀间隔设置，便于压力水均匀流畅平缓的进入平衡腔内；止回阀避免多级离心泵抽出的水回流；引水支管与主排水管路的连接处设置在止回阀及主闸阀的上方，保证进入引水支管的压力水压力稳定。

附图说明

图1为现有平衡系统的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的局部结构示意图。

具体实施方式

如图2和图3所示，一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，包括平衡盘3、平衡环1、平衡腔2、回水管5及主排水管路9，平衡盘3设置在多级离心泵末级叶轮的后端并连接在多级离心泵的主轴4上，平衡环1固定在泵体上，平衡环1与平衡盘3相互配合，平衡环1与平衡盘3的边缘处相贴合，平衡环1与平衡盘3的中部有间隙，此间隙形成平衡腔2，主排水管路9连接在多级离心泵的出水口，此为现有技术，在此不再赘述，在平衡环1上设有引水进口100、引水环路101、引水出口102，引水进口100通过引水环路101与引水出口102相连通，即引水进口100与引水环路101相连通，引水环路101与引水出口102相连通，引水出口102指向平衡盘3，引水出口102与平衡环1的外侧连通；在主排水管路9上连通有引水支管6，引水支管6延伸至泵体内部并与平衡环1的引水进口100相连通，即在泵体上开设孔，引水支管6通过泵体上的孔进入泵体，在引水支管6上设有引水闸阀8和过滤器7，引水闸阀8用于打开和闭合引水支管6，过滤器7采用常规的净水器，可以采用不锈钢水管过滤器7，当引水闸阀8打开时，主排水管路9、引水支管6、平衡环1的引水进口100、引水环路101、引水出口102及平衡腔2依次连通。

引水进口100为条形孔，引水进口100沿平衡环1径向设置，便于引水支管6的连接。

引水环路101呈环状。

引水环路101与平衡环1同心设置，便于压力水均匀流向平衡环1的周向。

引水出口102呈半球状。

在平衡环1上设有若干个引水出口102，引水出口102沿平衡环1的周向均匀间隔设置，便于压力水均匀流畅平缓的进入平衡腔2内。

在主排水管路9上设有止回阀10和主闸阀11，止回阀10避免多级离心泵抽出的水回流，主闸阀11用于打开和闭合主排水管。

引水支管6与主排水管路9的连接处设置在止回阀10及主闸阀11的上方，止回阀10及主闸阀11的上方是指远离多级离心泵的出水口的一端，保证进入引水支管6的压力水压力稳定。

在矿井下采矿或者从事其他开采工作时，会在井内产生水，需要及时将水排出，将多级离心泵安装在井下用来排水时，多级离心泵接通电源工作，打开主闸阀11和引水闸阀8，多级离心泵将井内的水抽出，再从主排水管路9中排出，主排水管路9内部分压力水流入引水支管6，经过滤器7过滤，依次进入平衡环1的引水进口100、引水环路101及引水出口102，进入平衡腔2中，使平衡盘3浮起，形成稳定的润滑薄膜，降低平衡盘3与平衡环1的磨损概率，保证了水泵长期高效运行，显著延长其使用寿命，因多级离心泵在井下安装，主排水管路9内是充满水，其压力能与井深相一致，数值稳定。

平衡机构的平衡工作原理与传统的平衡原理相同，多级离心泵的末级叶轮处的高压液体经节流缝隙进入平衡腔2，推动平衡盘3向右移动，使平衡盘3与平衡环1间产生间隙，液体经该间隙延回水管5流入首级叶轮进口（即流入低压区），从而使作用于平衡盘3向右的力与作用于叶轮向左的力达到自动平衡，转子部件处于稳态运行状态。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，包括平衡盘、平衡环、平衡腔、回水管及主排水管路，其特征在于：在平衡环上设有引水进口、引水环路、引水出口，引水进口通过引水环路与引水出口相连通，引水出口指向平衡盘；在主排水管路上连通有引水支管，引水支管延伸至泵体内部并与平衡环的引水进口相连通，在引水支管上设有引水闸阀和过滤器，当引水闸阀打开时，主排水管路、引水支管、平衡环的引水进口、引水环路、引水出口及平衡腔依次连通。

2.如权利要求1所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：引水进口沿平衡环径向设置。

3.如权利要求1所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：引水环路呈环状。

4.如权利要求3所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：引水环路与平衡环同心设置。

5.如权利要求1所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：引水出口呈半球状。

6.如权利要求5所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：在平衡环上设有若干个引水出口，引水出口沿平衡环的周向均匀间隔设置。

7.如权利要求1所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：在主排水管路上设有止回阀和主闸阀。

8.如权利要求7所述的稳定的多级离心泵轴向力平衡机构，其特征在于：引水支管与主排水管路的连接处设置在止回阀及主闸阀的上方。

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