CN2895819Y - 多级泵用联合平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型多级泵用联合平衡装置涉及卧式多级泵的泵轴与机体之间轴向力平衡的联合平衡装置。多级泵的泵轴(2)通过弹性联轴器部件(1)与电机输出轴相连接，滚动轴承部件(3)分别与吸入段(4)、填料函体(9)通过螺栓相连接，填料函体(9)与吐出段(8)通过螺栓相连接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之间通过拉紧螺栓(1)相连接，叶轮(6)通过键安装在泵轴(2)，导叶(7)通过销钉安装在中段(5)和吐出段(8)上；联合平衡装置位于泵轴(2)的吐出段(8)和填料函体(9)内，平衡鼓(13)、平衡盘(12)和机械密封(10)通过键安装在泵轴(2)上，平衡环(14)通过螺钉安装在吐出段(8)上，机械密封(10)位于填料函体(9)内；泵轴(2)两端分别支承在短圆柱滚动轴承(15)和双列角接触球轴承(16)上；平衡盘(12)与平衡环(14)之间有轴向间隙A。本多级泵用联合平衡装置消除了泵转子的轴向撺动，平衡盘(12)与平衡环(14)间的间隙为最佳间隙，提高了水泵的可靠性和使用寿命。

Description

多级泵用联合平衡装置

技术领域：

本实用新型多级泵用联合平衡装置涉及卧式多级泵的泵轴与机体之间轴向力的平衡装置。

背景技术：

油田使用的多级输油泵系卧式单吸多级分段式离心泵，泵定子主要由吸入段、吐出段、中段、导叶、尾盖及轴承体等零部件组成；泵转子主要由安装在泵轴上的数个叶轮、平衡盘平衡机构等组成，支承泵转子的轴承是两只单列圆柱滚子轴承。

该系列多级泵的机械密封，在短时间内效果还是比较不错的，但随后机械密封陆续就暴露出问题，即使用寿命短，有的连续工作一个多月就出现泄漏，平均寿命也就只有3-4个月，没有达到正常的设计寿命(8000-10000小时)。

对泄漏的泵机械密封解体检查后，均发现橡胶波纹管和静环橡胶L垫遭到严重的破坏，主要表现为橡胶溶涨、撕裂、扭断及“啃咬现象”，弹簧扭挠等，造成动环偏斜、压死、卡涩，致使动环轴向自由补偿功能丧失，导致传动形式失效。

在频繁更换机械密封的同时，给泵轴、轴承等主要零部件带来了不同程度的损害，致使泵整机寿命降低。

造成橡胶波纹管及L型橡胶垫溶涨、撕裂、扭断及“啃咬现象”、弹簧扭挠等问题的主要原因是由于多级泵转子为达到动态平衡轴向力而不断地调整平衡位置(起动、调整工况时尤为突出)，从而使弹簧产生过度压合，弹簧传动的扭矩太大，即动、静环磨擦面之间的磨擦耗功太大，产生的摩擦热使密封腔处温度过高，加速了介质对橡胶件的化学腐蚀，同时传动件(弹簧)不足以克服这种较大的扭矩和摩擦力，以及泵起动、停止时的冲击，造成橡胶件、弹簧、轴承相互啃咬；周而复始，最终导致密封失效。因此，多级泵轴向窜动是影响机械密封寿命的重要原因之一。

综上所述，就需要改进多级泵轴向力平衡的装置，并且改进泵转子部件的支承轴承。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种多级泵用联合平衡装置，采用特殊的平衡盘、平衡鼓、平衡环和机械密封联合平衡装置结构，减小平衡盘径向尺寸，不易产生磨损；吐出段改为双列角接触球轴承，以承受残余的轴向力，和起、停泵的冲击。

一种多级泵用联合平衡装置，多级泵的泵轴(2)通过弹性联轴器部件(1)与电机输出轴相连接，滚动轴承部件(3)分别与吸入段(4)、填料函体(9)通过螺柱相连接，填料函体(9)与吐出段(8)通过螺栓相连接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之间通过拉紧螺栓(11)相连接，叶轮(6)通过键安装在泵轴(2)，导叶(7)通过销钉安装在中段(5)和吐出段(8)上，其特征是联合平衡装置位于泵轴(2)的吐出段(8)和填料函体(9)内，平衡鼓(13)、平衡盘(12)和机械密封(10)通过键安装在泵轴(2)上，平衡环(14)通过螺钉安装在吐出段(8)上，机械密封(10)位于填料函体(9)内；泵轴(2)两端分别支承在短圆柱滚动轴承(15)和双列角接触球轴承(16)上。

现在先对本实用新型多级泵用联合平衡装置的多级离心泵的结构简略说明如下：

泵轴通过弹性联轴器部件与电机输出轴相连接，多级离心泵两端的滚动轴承部件分别与吸入段，填料函体通过螺柱相连接，填料函体与吐出段通过螺栓相连接；吸入段、中段和吐出段之间通过拉紧螺栓相连接；一些叶轮分别通过键安装在泵轴上，一些导叶分别通过销钉固定安装在中段和吐出段上。

本多级泵用联合平衡装置由平衡鼓、平衡环、平衡盘和机械密封组成。本多级泵用联合平衡装置位于吐出段和填料函体内，联合平衡装置中的平衡鼓、平衡盘和机械密封通过键安装连接在泵轴上，平衡环通过螺钉安装固定在吐出段上，机械密封位于填料函体内。平衡盘与平衡环之间有间隙A，间隙A为最佳间隙。

本多级泵用联合平衡装置所安装的泵轴，两端分别支承在短圆柱滚动轴承和双列角接触球轴承上。

本多级泵用联合平衡装置的优点如下：

1、由于轴承配置的改变，消除了泵转子的轴向撺动，因此，平衡盘的位置也就相对固定了，即平衡盘的轴向间隙为定值。

2、平衡盘与平衡环之间的轴向间隙A的变化量最小，即平衡盘轴向间隙为最佳间隙。

3、由于本平衡装置的设置，水泵的轴向力变化时，转子轴向位移最小，从而提高了水泵的可靠性和使用寿命。

4、双列角接触球轴承额定寿命长。

附图说明：

图1：多级离心泵结构示意图。

图2：泵轴(2)上的联合平衡装置与叶轮(6)、吐出段(8)、填料函体(9)的相互位置关系示意图。

图3：安装有联合平衡装置的泵轴(2)两端的轴承配置示意图。

具体实施方式：

参见图1：图1中：(1)为弹性联轴器部件，(2)为泵轴，(3)为滚动轴承部件，(4)为吸入段，(5)为中段，(6)为叶轮，(7)为导叶，(8)为吐出段，(9)为填料函体，(10)为机械密封，(11)为拉紧螺栓，(12)为平衡盘，(13)为平衡鼓，(14)为平衡环。

泵轴(2)通过弹性联轴器部件(1)与电机输出轴相连接，弹性联轴器部件(1)通过键连接在泵轴(2)上，多级离心泵两端的滚动轴承部件(3)分别与吸入段(4)、填料函体(9)通过螺柱相连接，填料函体(9)与吐出段(8)通过螺栓相连接；吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之间通过拉紧螺栓(11)相连接；一些叶轮(6)分别通过键安装在泵轴(2)上，与叶轮(6)数量相同的导叶(7)分别通过销钉固定安装在中段(5)和吐出段(8)上；本多级泵用联合平衡装置位于泵轴(2)的吐出段(8)和填料函体(9)内。

如图1中左上端双点划线所示部分为连接管道的吸入管，图1中上部横向两点划线为轴封水管，轴封水管左端连接至吸入段(4)的机械密封室，右端连接至填料函体(9)的机械密封室，左、右机械密封(10)分别在左、右机械密封室内。轴封水管的作用是对机械密封(10)进行润滑、冷却供水的。

图1中下部两点划线为平衡管，平衡管的作用是平衡叶轮(6)进口端和联合平衡装置之间的轴向力的。平衡管左端连接在吸入段(4)进口，平衡管右端连接在吐出段(8)后的联合平衡装置上。

参见图2：图2中：(6)为叶轮，(8)为吐出段，(9)为填料函体，(10)为机械密封，(12)为平衡盘，(13)为平衡鼓，(14)为平衡环，图2中A表示在平衡盘(12)与平衡环(14)之间有轴向间隙。

本多级泵用联合平衡装置由平衡鼓(13)、平衡环(14)、平衡盘(12)和机械密封(10)组成。联合平衡装置中的平衡鼓(13)、平衡盘(12)和机械密封(10)通过键安装连接在泵轴(2)上，平衡环(14)通过螺钉安装固定在吐出段(8)上，机械密封(10)位于填料函体(9)内。

平衡盘(12)与平衡环(14)之间的轴向间隙A为最佳间隙。

参见图3：图3中：(2)为泵轴，(6)为几个结构相同的叶轮，(15)为短圆柱滚动轴承，(16)为双列角接触球轴承。

本多级泵用联合平衡装置所安装的泵轴(2)，在其两端分别支承在短圆柱滚动轴承(15)和双列角接触球轴承(16)上。

Claims (2)

1、一种多级泵用联合平衡装置，多级泵的泵轴(2)通过弹性联轴器部件(1)与电机输出轴相连接，滚动轴承部件(3)分别与吸入段(4)、填料函体(9)通过螺柱相连接，填料函体(9)与吐出段(8)通过螺栓相连接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之间通过拉紧螺栓(11)相连接，叶轮(6)通过键安装在泵轴(2)，导叶(7)通过销钉安装在中段(5)和吐出段(8)上，其特征是联合平衡装置位于泵轴(2)的吐出段(8)和填料函体(9)内，平衡鼓(13)、平衡盘(12)和机械密封(10)通过键安装在泵轴(2)上，平衡环(14)通过螺钉安装在吐出段(8)上，机械密封(10)位于填料函体(9)内；泵轴(2)两端分别支承在短圆柱滚动轴承(15)和双列角接触球轴承(16)上。

2、根据权利要求1所述的一种多级泵用联合平衡装置，其特征是平衡盘(12)与平衡环(14)之间有轴向间隙A。

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