CN211715334U - 一种多级泵迷宫型自平衡系统和离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多级泵迷宫型自平衡系统，包括转子部件和定子部件，其中转子部件包括叶轮、迷宫平衡体、主轴平键、主轴、迷宫平衡体内环、迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封系统；定子部件上包括节流衬套、末级导叶、出水段、迷宫平衡体外环、迷宫平衡体外环平键、压力调整环，转子部件上紧靠叶轮的迷宫平衡体通过主轴平键固定在在主轴上，迷宫平衡体内环交叉安装在迷宫平衡体上，迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封和叶轮通过主轴平键固定在主轴上。

Description

一种多级泵迷宫型自平衡系统和离心泵

技术领域

本发明涉及水力机械领域，尤其是涉及一种多级泵迷宫型自平衡系统和离心泵。

背景技术

常规多级泵平衡结构是采用平衡盘和压力调整环来平衡轴向力，在一般工况下，平衡盘和压力调整环之间随着整个转子部件往两端自由游动会自动产生一个最佳的间隙来平衡轴向力。多级泵工作时，其工况并不是恒定的，随着工况的变化，使得泵的平衡力也发生变化，整个转子部件往两端不停的窜动而引起平衡盘和压力调整环两个面之间不停的开合，改变的频率越高，磨损就越快，转子部件的窜动量越来越大，当轴向间隙达到设备允许的最大值时，如果不及时更换平衡结构就会导致整个设备无法运行，甚至烧死，同时也改变了叶轮和导叶流道的对中性，使得泵的工作效率明显降低，泵的震动和轴功率也会增加，电机温度也会随着平衡结构的磨损量上升，磨损量超过了叶轮和前盖板的理论间隙，叶轮前盖板和中段摩擦，轴功率大大增加，电机温度急剧升高，最后可能被烧毁。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多级泵迷宫型自平衡系统，该系统能减少平衡水量，减少了容积损失，实现离心泵轴向力完全平衡，另外，还大大降低多级离心泵的机械故障率，使得离心泵的使用寿命更长。

具体技术方案为：

一种多级泵迷宫型自平衡系统，包括转子部件和定子部件，其中转子部件包括叶轮、迷宫平衡体、主轴平键、主轴、迷宫平衡体内环、迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封系统；定子部件上包括节流衬套、末级导叶、出水段、迷宫平衡体外环、迷宫平衡体外环平键、压力调整环，转子部件上紧靠叶轮的迷宫平衡体通过主轴平键固定在在主轴上，迷宫平衡体内环交叉安装在迷宫平衡体上，迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封和叶轮通过主轴平键固定在主轴上。

进一步的，定子部件上装有节流衬套的末级导叶固定在出水段上。

进一步的，迷宫平衡体外环用迷宫平衡体外环平键交叉装在出水段上，同时用压力调整环加以固定密封。

进一步的，所述的迷宫平衡体内环和迷宫平衡体外环均为“L”型，且相互留有微小间隙。

进一步的，所述的压力调整环双侧面与迷宫平衡体衬板及节流环10之间留有微小间隙。

本实用新型还提供一种离心泵，具体技术方案如下：

一种离心泵，包括如上所述的多级泵迷宫型自平衡系统。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型是新一代多级泵迷宫自平衡系统，已经完全克服了常规多级泵平衡结构的弊病，迷宫平衡体在运行过程中抵抗转子产生不平衡轴向力，使之往平衡室一端微动，同时节流环也相应打开，迷宫平衡体与压力调整环轴向间隙变小，当压力调整环的压力腔压力大于迷宫平衡体与叶轮之间的压力时，迷宫平衡体会往叶轮方向微动，同时压力调整环维持了最佳的轴向平衡力，使之维持了整个平衡系统中的最佳间隙，轴向力可以实现完全平衡，可以适应结构中的压力、流量不停的改变，减少了平衡水量，减少了容积损失。微轴向窜动，叶轮导叶的流道始终对中，泵始终在高效区运行，综合机械性能更稳定，整个机组运行更平稳，自平衡结构的维护更为方便，可大大降低多级泵的机械故障率，使得离心泵的使用寿命更长。

附图说明

图1是本实用新型的一种多级泵迷宫型自平衡系统结构示意图；

附图标记：

迷宫平衡体外环1，迷宫平衡体内环2，迷宫平衡体衬板3，迷宫平衡体4，压力调整环5，节流衬套 6，末级导叶7，叶轮8，动力密封系统9，节流环10，轴承体乙11，主轴12，出水段13，轴向间隙调整系统14，主轴平键16，迷宫平衡体外环平键17，平衡腔18。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图1对本实用新型作进一步的介绍。

从图1可以看出，一种多级泵迷宫型自平衡系统，包括转子部件和定子部件，其中转子部件包括叶轮 8、迷宫平衡体4、主轴平键16、主轴12、迷宫平衡体内环2、迷宫平衡体衬板3、节流环10、动力密封系统9；定子部件,包括节流衬套6、末级导叶7、出水段13、迷宫平衡体外环1、迷宫平衡体外环平键17、压力调整环5，转子部件上紧靠叶轮8的迷宫平衡体4通过主轴平键16固定在在主轴12上，迷宫平衡体内环2交叉安装在迷宫平衡体4上，迷宫平衡体衬板3、节流环10、动力密封9和叶轮8通过主轴平键固定在主轴12上。

进一步的，定子部件上装有节流衬套6的末级导叶固定在出水段13上。

进一步的，迷宫平衡体外环1用迷宫平衡体外环平键17交叉装在出水段13上，同时用压力调整环5 加以固定密封。

进一步的，所述的迷宫平衡体内环2和迷宫平衡体外环1均为“L”型，且相互留有微小间隙。

进一步的，所述的压力调整环5双侧面与迷宫平衡体衬板3及节流环10之间留有微小间隙。

本实用新型还提供一种离心泵，具体技术方案如下：

一种离心泵，包括如上所述的多级泵迷宫型自平衡系统。

一种多级泵迷宫型自平衡系统的工作原理：通过面积计算迷宫平衡体4的横切面积约大于叶轮8的横切面积，多级泵产生的高压水通过装在末级导叶7上的节流衬套6进入迷宫平衡体4，液压会顶着迷宫平衡体4和迷宫平衡体内环2往右边移动，液流通过迷宫平衡体内环2和迷宫平衡体外环4之间的运动间隙进入迷宫平衡体衬板和压力调整环5之间形成的空腔，使空腔压力建立起来，形成一种反向压力，同时也会顶着整个转子部件往右边微动，使得迷宫平衡体衬板3和压力调整环5分开，高压水顺着分开的间隙进入压力调整环5和节流环10形成的空腔，而在此空腔建立压力，从而有使整个转子部件往右微动而释放一部分不平衡力，然后液流进入平衡腔18，最后循环到多级泵的进口。

另外，节流衬套6、多个迷宫平衡体外环1和多个迷宫平衡体内环2形成一个迷宫通道，加大了液流阻力，减少了平衡水量，降低容积损失。每个迷宫平衡体内环2和每个迷宫平衡体外环1也形成了多个平衡面，实现了多点平衡，每个平衡点相互配合，形成了组合平衡，最终可使轴向力实现了完全平衡，可大大降低多级泵的故障率。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型是新一代多级泵迷宫自平衡系统，已经完全克服了常规多级泵平衡结构的弊病，迷宫平衡体在运行过程中抵抗转子产生不平衡轴向力，使之往平衡室一端微动，同时节流环也相应打开，迷宫平衡体与压力调整环轴向间隙变小，当压力调整环的压力腔压力大于迷宫平衡体与叶轮之间的压力时，迷宫平衡体会往叶轮方向微动，同时压力调整环维持了最佳的轴向平衡力，使之维持了整个平衡系统中的最佳间隙，轴向力可以实现完全平衡，可以适应结构中的压力、流量不停的改变，减少了平衡水量，减少了容积损失。微轴向窜动，叶轮导叶的流道始终对中，泵始终在高效区运行，综合机械性能更稳定，整个机组运行更平稳，自平衡结构的维护更为方便，可大大降低多级泵的机械故障率，使得离心泵的使用寿命更长。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多级泵迷宫型自平衡系统，其特征在于：包括转子部件和定子部件，其中转子部件包括叶轮、迷宫平衡体、主轴平键、主轴、迷宫平衡体内环、迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封系统；定子部件上包括节流衬套、末级导叶、出水段、迷宫平衡体外环、迷宫平衡体外环平键、压力调整环，转子部件上紧靠叶轮的迷宫平衡体通过主轴平键固定在主轴上，迷宫平衡体内环交叉安装在迷宫平衡体上，迷宫平衡体衬板、节流环、动力密封和叶轮通过主轴平键固定在主轴上。

2.根据权利要求1所述的一种多级泵迷宫型自平衡系统，其特征在于：定子部件上装有节流衬套的末级导叶固定在出水段上。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种多级泵迷宫型自平衡系统，其特征在于：迷宫平衡体外环用迷宫平衡体外环平键交叉装在出水段上，同时用压力调整环加以固定密封。

4.根据权利要求1-2任一项所述的一种多级泵迷宫型自平衡系统，其特征在于：所述的迷宫平衡体内环和迷宫平衡体外环均为“L”型，且相互留有微小间隙。

5.根据权利要求1-2任一项所述的一种多级泵迷宫型自平衡系统，其特征在于：所述的压力调整环双侧面与迷宫平衡体衬板及节流环之间留有微小间隙。

6.一种离心泵，其特征在于：包括如权利要求1-5任一项权利要求所述的多级泵迷宫型自平衡系统。

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