CN218030758U - 一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心泵技术领域，公开了一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，设置在无泄漏离心泵的叶轮与泵盖之间，包括耐磨环和平衡节流环，所述耐磨环中心套接离心泵泵轴，所述耐磨环通过第一沉头螺栓连接叶轮，所述平衡节流环位于耐磨环右侧，所述平衡节流环中心套接离心泵泵轴，所述泵盖设有环形凹槽，所述耐磨环和平衡节流环均嵌入环形凹槽内，所述平衡节流环通过第二沉头螺栓固定在泵盖上。本实用新型结构简单、制造成本低、平衡效果好，可以使无泄漏离心泵内的循环液在允许的最小内部回流量下工作，减小了泵内部回流。因此减少了无泄漏离心泵潜在故障的发生，提高了离心泵的工作效率。

Description

一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置

技术领域

本实用新型涉及离心泵技术领域，具体涉及一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置。

背景技术

目前的无泄漏离心泵，如屏蔽泵、磁力泵等的轴向力平衡系统一般采用叶轮开平衡孔、加装平衡轮、使用平衡轴承、叶轮对称布置或将以上方案组合等方案。以上离心泵的轴向力平衡方案虽然比较成熟，但是一直存在抗汽蚀(抽空)能力差、泵内部回流量较大、影响工作效率、设备状态受流量影响大等缺点，一旦遇到流量失稳工况，极短时间内在巨大的轴向力及震动作用下，会将设备的滑动轴承及推力轴承击碎，使设备发生严重损坏，维修成本大大增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，设置在无泄漏离心泵的叶轮与泵盖之间，其特征在于：包括耐磨环和平衡节流环，所述耐磨环中心套接离心泵泵轴，所述耐磨环通过第一沉头螺栓连接叶轮，所述耐磨环左侧设有卡槽，所述叶轮底面卡接卡槽，所述耐磨环上设有导流孔，所述导流孔与叶轮的平衡孔贯通，所述平衡节流环位于耐磨环右侧，所述平衡节流环中心套接离心泵泵轴，所述泵盖设有环形凹槽，所述耐磨环和平衡节流环均嵌入环形凹槽内，所述平衡节流环通过第二沉头螺栓固定在泵盖上，所述耐磨环与平衡节流环之间的间隙小于0.05mm。

进一步地；所述平衡节流环靠近耐磨环一侧设有若干环形节流槽。

进一步地；所述耐磨环与叶轮底面之间设有第一密封垫片，所述第一密封垫片上设有与平衡孔贯通的通孔。

进一步地；所述平衡节流环与环形凹槽底部之间设有第二密封垫片。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单、制造成本低、平衡效果好，可以使无泄漏离心泵内的循环液在允许的最小内部回流量下工作，减小了泵内部回流。因此减少了无泄漏离心泵潜在故障的发生，提高了离心泵的工作效率。

在轴向力平衡过程中，本实用新型可以使叶轮的轴向移动小于0.2mm，而现有无泄漏离心泵的轴向窜量会达到2mm左右，因此实用新型可使无泄漏离心泵在气蚀或抽空时的轴窜动现象大大减轻，提高了无泄漏离心泵抗汽蚀或抽空能力，有效保护了无泄漏离心泵的运行。

本实用新型安装使用方便，既能在离心泵制造时安装，也能在离心泵成品后加装，甚至可以在离心泵轻微损坏后，作为维修部件补偿性修复，以达到更长的设备运行周期。

附图说明

图1是本实用新型拆分图；

图2是本实用新型组装后结构示意图；

图3是平衡节流环结构示意图。

图中：1、平衡孔；2、叶轮前盖板；3、叶轮后盖板；4、叶轮平衡节流环；5、第一密封垫片；6、耐磨环；7、第一沉头螺栓；8、平衡节流环；9、平衡密封环凹槽；10、泵盖；11、叶轮；12、叶轮平衡腔盖板；13、平衡腔；14、第二密封垫片；15、第二沉头螺栓；16、导流孔；17、卡槽；18、环形凹槽；19、泵轴；20、环形节流槽。

具体实施方式

实施例：

如图1和图3所示，一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，设置在无泄漏离心泵的叶轮11与泵盖10之间，包括耐磨环6和平衡节流环8，所述耐磨环6中心套接离心泵泵轴19，所述耐磨环6通过第一沉头螺栓7固定连接叶轮11并随泵轴19旋转，所述耐磨环6左侧设有卡槽17，所述叶轮11底面卡接卡槽17，所述耐磨环上6设有导流孔16，所述导流孔16与叶轮11的平衡孔1贯通，所述平衡节流环8位于耐磨环6右侧，所述平衡节流环8中心套接泵轴19，所述泵盖10设有环形凹槽18，所述耐磨环6和平衡节流环8均嵌入环形凹槽18内，所述平衡节流环8通过第二沉头螺栓15固定在泵盖10上，所述平衡节流环8不随泵轴19旋转，所述耐磨环6与平衡节流环8之间的间隙小于0.05mm。

本实施例优选地，所述耐磨环6与叶轮11底面之间设有第一密封垫片5，所述第一密封垫片5上设有与平衡孔1贯通的通孔，所述第一沉头螺栓7穿过耐磨环6和第一密封垫片5连接叶轮11。

本实施例优选地，所述平衡节流环8与环形凹槽18底部之间设有第二密封垫片14，所述第二沉头螺栓15穿过泵盖10和第二密封垫片14连接平衡节流环8。

本实施例优选地，所述平衡节流环8在靠近耐磨环6一侧设有若干环形节流槽20。

本实施例优选地，所述耐磨环6由硬质材料制成，所述平衡节流环8由软质材料制成。

工作原理：将本实用新型安装在叶轮11与泵盖10之间，叶轮平衡密封环4嵌入到泵盖10上的平衡密封环凹槽9内，组成节流结构，形成一个平衡腔13。由于耐磨环6与平衡节流环8之间存在一定间隙，且两者加工材料的硬度不同，以及平衡节流环8环面上环形节流槽20的设置，可以最大限度减轻耐磨环6与平衡节流环8之间的碰磨。

启动离心泵，排除泵的其它轴向力受力情况，叶轮11分别受到三个力的作用，即叶轮前盖板2受到的指向右侧的力，和叶轮后盖板3加叶轮平衡腔盖板12指向左侧的合力。由于叶轮前盖板2与叶轮后盖板3单位面积所受的压强相同，但因为叶轮前盖板2受力面积大于叶轮后盖板3受力面积，所以叶轮11所受的轴向力就会失衡，叶轮11会有向右侧移动的趋势，此刻，平衡腔13内会有经叶轮平衡节流环4与平衡密封环凹槽9附近流入的高压液体，和泵轴19冷却系统流入的中压液体，这些流入的液体汇聚后只能通过平衡节流环8与耐磨环6之间的间隙流入叶轮平衡孔1，最后回入叶轮11入口。当叶轮11向右侧移动时，泵盖10是固定的，随着平衡节流环8与耐磨环6之间的间隙减小，液体流出量随之减少，平衡腔13内压力升高，叶轮平衡腔盖板12所受的压强就会增大，直至增大到其与叶轮后盖板3的压强总和跟叶轮前盖板2的压强相平衡，使叶轮11所受轴向力达到稳定状态。当泵出口压力减小，通过受力分析，叶轮11会有向左侧移动的趋势，此时平衡节流环8与耐磨环6之间的间隙会逐渐增大，液体流出量随之增大，平衡腔13内压力逐渐降低，叶轮平衡腔盖板12所受的压强随之降低，直至减小到其与叶轮后盖板3的压强总和跟叶轮前盖板2的压强相平衡，使叶轮11所受轴向力达到稳定状态，泵轴19停止轴向移动。

离心泵在运行过程中，当轴向力失衡(出现压力变化)，轴向力平衡系统则重复上述动作，直至达到稳定状态。在平衡过程中叶轮11的轴向移动小于0.2mm。

以上所述的实施例只是本实用新型较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，设置在无泄漏离心泵的叶轮与泵盖之间，其特征在于：包括耐磨环和平衡节流环，所述耐磨环中心套接离心泵泵轴，所述耐磨环通过第一沉头螺栓连接叶轮，所述耐磨环左侧设有卡槽，所述叶轮底面卡接卡槽，所述耐磨环上设有导流孔，所述导流孔与叶轮的平衡孔贯通，所述平衡节流环位于耐磨环右侧，所述平衡节流环中心套接离心泵泵轴，所述泵盖设有环形凹槽，所述耐磨环和平衡节流环均嵌入环形凹槽内，所述平衡节流环通过第二沉头螺栓固定在泵盖上，所述耐磨环与平衡节流环之间的间隙小于0.05mm。

2.根据权利要求1所述的用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，其特征在于：所述平衡节流环靠近耐磨环一侧设有若干环形节流槽。

3.根据权利要求1所述的用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，其特征在于：所述耐磨环与叶轮底面之间设有第一密封垫片，所述第一密封垫片上设有与平衡孔贯通的通孔。

4.根据权利要求1所述的用于无泄漏离心泵的自适应轴向力平衡辅助装置，其特征在于：所述平衡节流环与环形凹槽底部之间设有第二密封垫片。

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