CN213016922U - 一种具有双平衡鼓的多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：包括平衡鼓座、左平衡鼓、右平衡鼓和平衡管，所述吸入段设置低压腔，所述出口段设置高压腔，所述出口段右侧设置平衡腔，所述左平衡鼓的右侧与右平衡鼓的左侧围成缓冲腔；所述平衡鼓座嵌设于所述出口段的右侧内孔中；所述平衡鼓座具有两段台阶内孔，所述左平衡鼓置于平衡鼓座的左端内孔中，所述右平衡鼓置于平衡鼓座的右端内孔中。本实用新型通过采用双平衡鼓的结构，起到平衡轴向力与导轴承的双重作用，增加了流阻，减小了容积损失和圆盘摩擦损失，提高了泵的效率；同时，左平衡鼓所起的导轴承作用增加了泵的刚度，减小了轴承载荷，提高了轴承寿命。

Description

一种具有双平衡鼓的多级离心泵

技术领域

本实用新型涉及水泵领域，特别是涉及一种具有双平衡鼓的多级离心泵。

背景技术

多级泵是一种应用特别广泛的离心泵，多级泵由于其工作原理会产生很大的轴向力，这就需要平衡轴向力，否则会损坏轴承，目前，多使用平衡鼓来平衡轴向力。现有技术的平衡鼓平衡轴向力采用单个平衡鼓来平衡轴向力，单个平衡鼓由于其流阻较小，因此平衡鼓两端的压差较小，为了产生相同的平衡力就不得不增加平衡鼓的直径，圆盘摩擦损失因此增加，同时平衡鼓与平衡座之间的间隙也随之增大，增加了容积损失，最终导致泵的效率降低；另一方面，由于多级泵的轴长度较大，其挠度也较大，容易引起轴承损坏和平衡鼓偏磨，同时，在含有磨蚀性介质中工作时，平衡鼓的磨损问题也严重影响了其工作寿命。

因此，现有技术的平衡鼓平衡轴向力存在着诸多缺陷：泵的效率降低，平衡鼓和轴承的寿命较短。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种具有双平衡鼓的多级离心泵，较好地平衡了轴向力，提高了泵的效率和轴承寿命，可以有效解决背景技术中存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有双平衡鼓的多级离心泵，包括吸入段、叶轮、导叶、中段、轴和出口段，还包括平衡鼓座、左平衡鼓、右平衡鼓和平衡管，所述吸入段设置低压腔，所述出口段设置高压腔，所述出口段右侧设置平衡腔，所述左平衡鼓的右侧与右平衡鼓的左侧围成缓冲腔；所述平衡鼓座嵌设于所述出口段的右侧内孔中；所述平衡鼓座具有两段台阶内孔，左端内孔直径小于右端内孔直径；所述吸入段、多个导叶、多个中段和出口段由左至右依次连接；多个所述叶轮、左平衡鼓和右平衡鼓由左至右依次套设于所述轴；所述左平衡鼓置于平衡鼓座的左端内孔中，所述右平衡鼓置于平衡鼓座的右端内孔中；所述左平衡鼓和右平衡鼓通过键与轴连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述左平衡鼓与平衡鼓座构成第一级平衡鼓，所述右平衡鼓与平衡鼓座构成第二级平衡鼓。

作为本实用新型的进一步改进，所述平衡鼓座的内孔喷涂硬质合金，所述左平衡鼓的材质为石墨浸渍环氧树脂，所述右平衡鼓的材质为氮化硅。

作为本实用新型的进一步改进，所述左平衡鼓的外圆、所述右平衡鼓的外圆和所述平衡鼓座的内孔的粗造度值均不大于Ra0.1；所述左平衡鼓的外圆与平衡鼓座的左端内孔之间的间隙为0.05～0.1mm，所述左平衡鼓与平衡鼓座起到导轴承的作用；所述右平衡鼓的外圆与平衡鼓座的右端内孔之间的间隙为0.15～0.2mm；所述左平衡鼓的外圆设有6个宽度为5mm深度为0.3mm的直槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述出口段和平衡鼓座的下部设有垂直的排砂孔，所述排砂孔将缓冲腔与外界连通起来；所述排砂孔设有用于封堵的螺塞。

作为本实用新型的进一步改进，所述低压腔与所述平衡腔通过平衡管连通起来。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1.提高了多级泵的效率：减小了圆盘摩擦损失和容积损失，提高了泵的效率。

2.提高了平衡鼓和轴承的寿命：一方面，增加了轴的刚度，另一方面，提高了平衡鼓的耐磨性和平衡轴向力的效果，因而提高了平衡鼓和轴承的寿命。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图中：1、吸入段，2、叶轮，3、导叶，4、中段，5、出口段，6、平衡鼓座，7、左平衡鼓，8、右平衡鼓，9、键，10、螺塞，11、平衡管，12轴，100、低压腔，101、高压腔，102、平衡腔，103、缓冲腔，104、排砂孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系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装置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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图2所示，本实用新型提供一种具有双平衡鼓的多级离心泵，包括吸入段、叶轮、导叶、中段、轴、出口段、平衡鼓座、左平衡鼓、右平衡鼓和平衡管，吸入段设置低压腔，出口段设置高压腔，出口段右侧设置平衡腔，左平衡鼓的右侧与右平衡鼓的左侧围成缓冲腔，低压腔与平衡腔通过平衡管连通起来，这样平衡腔的压力就近似等于低压腔的压力。平衡鼓座嵌设于出口段的右侧内孔中。平衡鼓座具有两段台阶内孔，左端内孔直径小于右端内孔直径。吸入段、多个导叶、多个中段和出口段由左至右依次连接。多个叶轮、左平衡鼓和右平衡鼓由左至右依次套设于轴。左平衡鼓置于平衡鼓座的左端内孔中，右平衡鼓置于平衡鼓座的右端内孔中。左平衡鼓和右平衡鼓通过键与轴连接。多级泵在工作时，每级叶轮由于吸入侧的压力低于另一侧的压力，叶轮会受到一个与液体吸入方向相反的水推力，所有叶轮受到的水推力的合力就是多级泵的轴向力。

本实用新型采用两级平衡鼓平衡轴向力，左平衡鼓与平衡鼓座构成第一级平衡鼓，右平衡鼓与平衡鼓座构成第二级平衡鼓。左平衡鼓的左侧为高压腔，受到高压力作用，右平衡鼓的右侧为平衡腔，受到低压力作用，这样在两级平衡鼓的左右两侧施加了一个压力差，压力差的作用力方向与轴向力相反，因此就成了轴向力的平衡力，如果设计得当，平衡力就会等于轴向力，最终实现了轴向力平衡。由于采用了两级平衡鼓，介质在经过左平衡鼓及右平衡鼓与平衡座的径向间隙，由高压腔进入平衡腔时会产生比现有技术更大的流阻，因而压力差更大，通过间隙的介质流量更小，减小了容积损失，提高了容积效率；同时由于流阻与压力差的增大，产生同样的平衡力可以使用比现有技术更小的平衡鼓直径，根据水力学，转子圆盘的摩擦损失与圆盘直径的五次方成正比，两级平衡鼓的圆盘摩擦损失比现有技术更低，因而提高了水力效率。所以，本实用新型的具有双平衡鼓的多级离心泵比现有技术的多级离心泵有更高的整机效率。

左平衡鼓既作为平衡轴向力又作为导轴承的双重用途，右平衡鼓仅作为平衡轴向力之用。平衡鼓座的内孔喷涂硬质合金，左平衡鼓的材质为石墨浸渍环氧树脂，右平衡鼓的材质为氮化硅，这种材质的配置保证了左平衡鼓作为摩擦副的自润滑性，同时保证了右平衡鼓的耐磨性。

左平衡鼓的外圆、右平衡鼓的外圆和平衡鼓座的内孔的粗造度值均不大于Ra0.1，左平衡鼓的外圆与平衡鼓座的左端内孔之间的间隙为0.05～0.1mm，由于左平衡鼓与平衡鼓座起到导轴承的作用，微小的运转间隙保证了导轴承的精度，由于导轴承的支承作用，提高了轴的刚度，减小了两端轴承的径向载荷，从而提高了轴承寿命。右平衡鼓的外圆与平衡鼓座的右端内孔之间的间隙为0.15～0.2mm，此间隙既保证了右平衡鼓与平衡鼓座在运转时互不接触，又保证了一定的流阻，达到泄压的目的，使有平衡鼓两侧存在一定的压差。

左平衡鼓的外圆设有6个宽度为5mm深度为0.3mm的直槽，这是为了防止介质中的磨蚀性颗粒损坏摩擦副表面，可以让颗粒集聚在槽中并被介质冲走，最后颗粒等杂质有可能积在缓冲腔。出口段和平衡鼓座的下部设有垂直的排砂孔，排砂孔将缓冲腔与外界连通起来。排砂孔设有用于封堵的螺塞，必要时可以打开螺塞，让缓冲腔中的颗粒等杂质从排砂孔排出。

综上，本实用新型通过采用双平衡鼓的结构，起到平衡轴向力与导轴承的双重作用，增加了流阻，减小了容积损失和圆盘摩擦损失，提高了泵的效率；同时，左平衡鼓所起的导轴承作用增加了泵的刚度，减小了轴承载荷，提高了轴承寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种具有双平衡鼓的多级离心泵，包括吸入段、叶轮、导叶、中段、轴和出口段，其特征在于：还包括平衡鼓座、左平衡鼓、右平衡鼓和平衡管，所述吸入段设置低压腔，所述出口段设置高压腔，所述出口段右侧设置平衡腔，所述左平衡鼓的右侧与右平衡鼓的左侧围成缓冲腔；所述平衡鼓座嵌设于所述出口段的右侧内孔中；所述平衡鼓座具有两段台阶内孔，左端内孔直径小于右端内孔直径；所述吸入段、多个导叶、多个中段和出口段由左至右依次连接；多个所述叶轮、左平衡鼓和右平衡鼓由左至右依次套设于所述轴；所述左平衡鼓置于平衡鼓座的左端内孔中，所述右平衡鼓置于平衡鼓座的右端内孔中；所述左平衡鼓和右平衡鼓通过键与轴连接。

2.根据权利要求1所述的具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：所述左平衡鼓与平衡鼓座构成第一级平衡鼓，所述右平衡鼓与平衡鼓座构成第二级平衡鼓。

3.根据权利要求1或2所述的具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：所述平衡鼓座的内孔喷涂硬质合金，所述左平衡鼓的材质为石墨浸渍环氧树脂，所述右平衡鼓的材质为氮化硅。

4.根据权利要求1所述的具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：所述左平衡鼓的外圆、所述右平衡鼓的外圆和所述平衡鼓座的内孔的粗造度值均不大于Ra0.1；所述左平衡鼓的外圆与平衡鼓座的左端内孔之间的间隙为0.05～0.1mm，所述左平衡鼓与平衡鼓座起到导轴承的作用；所述右平衡鼓的外圆与平衡鼓座的右端内孔之间的间隙为0.15～0.2mm；所述左平衡鼓的外圆设有6个宽度为5mm深度为0.3mm的直槽。

5.根据权利要求1所述的具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：所述出口段和平衡鼓座的下部设有垂直的排砂孔，所述排砂孔将缓冲腔与外界连通起来；所述排砂孔设有用于封堵的螺塞。

6.根据权利要求1所述的具有双平衡鼓的多级离心泵，其特征在于：所述低压腔与所述平衡腔通过平衡管连通起来。

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