专利名称：多级离心泵轴向力平衡结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输送液体的多级离心泵，特别是泵的轴向力平衡结构。
背景技术：
多级离心泵转动时，在轴上产生较大的轴向力，该轴向力将会拉动转子产生轴向移动，因此，必须平衡或消除轴向力。在现有的多级离心泵中，多采用平衡盘为轴向力平衡结构，该平衡结构由固定在主轴上的平衡盘和固定在泵体上的平衡环构成，平衡盘与平衡环之间有一定的间隔，当多级离心泵工作时，平衡盘与平衡环工作面之间不接触，二者不会发生磨擦。但由于设计不当，装配、介质条件或工艺波动等原因，平衡盘不能平衡运转时所产生的轴向力时，轴向力将会拉动转子产生轴向移动，使平衡盘失衡而贴靠在平衡环上，平衡盘和平衡环发生干磨擦，造成平衡盘和平衡环的严重磨损，同时也会引起泵内工作叶轮与机体的磨损、及其它部件的损坏，使维修工作量增加，离心泵使用寿命缩短，威胁生产安全。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种新型的多级离心泵轴向力平衡结构，防止平衡盘贴靠在平衡环上发生干磨擦，延长泵的使用寿命，保证生产安全。
本实用新型以如下方式实现其目的的所述的多级离心泵轴向力平衡结构包括泵体、叶轮、泵主轴、轴向保护定位套、入水口、高压水压出室，泵主轴是浮轴，可作轴向移动，其特征在于在泵的高压水压出室壁上开有一个高压水引水口，平衡盘与平衡环之间留有一定的间隔，形成一个压力室，在压力室的外侧有控制高压水流出的U型密宫流道，U型密宫流道与回水腔相连通，回水腔上有一个出水管，出水管与回水管相连通，回水管又与泵的进水口相连通；位于平衡盘工作面外缘上的环状U形凹槽与平衡环工作面外缘上的楔形凸起相套，楔形凸起与U型凹槽之间留有的间隔构成U型密宫流道；回水腔与泵主轴之间有一个环型轴向密封，平衡环与泵体之间有一个径向密封。当多级离心泵动转时，泵的高压水压出室产生高压水，这时，泵的高压水压出室壁上的高压水引水口通过流道将高压水引入平衡盘与平衡环之间的压力室，平衡盘在高压水的压力作用下被推开，平衡盘与平衡环之间形成液体润滑。从压力室流出的高压水通过U型密宫流道、回水腔、出水管、回水管重新流入泵的进水口。当离心泵正常工作时，平衡盘的平衡作用基本不变；当平衡盘失衡而不能平衡轴向力时，平衡盘在轴向力的作用下向平衡环靠近，平衡盘工作面外缘上的环状U形凹槽与平衡环工作面外缘上的楔形凸起也逐渐靠近，U型密宫流道逐渐闭合，流道断面逐渐减小，这时，从压力室中流出的高压水流量逐渐减少，流通不畅，压力室中的高压水所产生的压力急剧增加，在平衡盘工作面上形成的与轴向力相反的平衡力也急剧增加。当平衡盘工作面与平衡环工作面相距越近时，U型密宫流道越闭合，流道断面越小，压力室中的高压水所产生的压力越大，所产生的平衡力也越大，从而达到平衡轴向力、防止的平衡盘与平衡环工作面接触而发生磨擦的目的。当泵轴向力小的时候，主轴向右移动，密宫式流道断面面积增大，阻力减小，流量增加，压力室压力降低，使平衡力减小至与轴向力相当，相互平衡。
本实用新型具有下列优点和极积效果结构简单，安装方便，性能稳定，能完全防止多级离心泵的平衡盘贴靠在平衡环上发生干磨擦，防止工作叶轮与机体的磨损，延长泵的使用寿命，保证生产安全。
图1是具有本实用新型结构的多级离心泵结构示意图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是本实用新型的平衡环剖面图；图4是本实用新型的平衡环平面图图5是本实用新型的平衡盘剖面图；图6是本实用新型的平衡盘平面图图7是本实用新型的轴向保护定位套剖面图；图8是本实用新型的轴向保护定位套平面图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本实用新型做进一步的说明。图中1为泵的进水口，2为叶轮，3为泵体，4为回水管，5为高压水流道，6为高压水引水口，7泵的高压水压出室，8为高压水轴向流道，9为轴向保护定位套，10为径向密封，11为固定螺栓，12为平衡环，13平衡环上的楔形凸起，14出水管，15为U型密宫流道，16为平衡盘上的U型凹槽，17为回水腔，18为平衡盘，19为压力室，20为轴向密封，21为泵主轴。
当多级离心泵动转时，泵的高压水压出室7产生高压水流出，这时，泵的高压水压出室7壁上的高压水引水口6通过高压水流道5和高压水轴向流道8将高压水引入平衡盘18与平衡环12之间的压力室19中，平衡盘18在高压水的压力作用下被推开，平衡盘18与平衡环12之间形成液体润滑。从压力室19流出的高压水通过U型密宫流道15、回水腔17、出水管14、回水管4重新流入泵的进水口1。当多级离心泵正常工作时，平衡盘18的平衡作用基本不变；当平衡盘18失衡而不能平衡轴向力时，平衡盘18在轴向力的作用下向平衡环12靠近，平衡盘18的工作面外缘上的环形凹槽16与平衡环12工作面外缘上的楔形凸起13也逐渐靠近，U型密宫流道15逐渐闭合，流道断面逐渐减小，这时，从压力室19中流出的高压水流量逐渐减少，流通不畅，压力室19中的高压水所产生的压力急剧增加，在平衡盘18的工作面上形成的与轴向力相反的平衡力也急剧增加。当平衡盘18的工作面与平衡环12的工作面相距越近时，U型密宫流道15越闭合，流道断面越小，压力室19中的高压水所产生的压力越大，所产生的平衡力也越大，从而达到平衡轴向力、防止的平衡盘18与平衡环12工作面接触而发生磨擦的目的。
权利要求1.一种多级离心泵轴向力平衡结构，包括泵体(3)、叶轮(2)、泵主轴(21)、轴向保护定位套(9)、泵的进水口(1)、高压水压出室(7)，其特征在于在泵的高压水压出室(7)的壁上开有一个高压水引水口(6)，平衡盘(18)与平衡环(12)之间留有一定的间隔，形成一个压力室(19)，在压力室(19)的外侧有控制高压水流出的U型密宫流道(15)，U型密宫流道(15)与回水腔(17)相连通，回水腔(17)上有一个出水管(14)，出水管(14)与回水管(4)相连通，回水管(4)又与泵的进水口(1)相连通。
2.根据权利要求1所述的轴向力平衡结构，其特征在于位于平衡盘(18)工作面外缘上的环状U型凹槽(16)与平衡环(12)工作面外缘上的楔形凸(13)起相套，楔形凸起(13)与U型凹槽(16)之间留有的间隔构成U型密宫流道(15)。
3.根据权利要求1所述的轴向力平衡结构，其特征在于回水腔(17)与泵主轴(21)之间有一个环型轴向密封(20)，平衡环(12)与泵体(3)之间有一个径向密封(10)。
专利摘要一种多级离心泵轴向力平衡结构，其特征在于在泵的高压水压出室壁上开有一个高压水引水口，平衡盘与平衡环之间留有一定的间隔，形成一个压力室，压力室外侧有控制高压水流出的U型密宫流道，U型密宫流道与回水腔相连通，回水腔上有一个出水管，出水管与回水管相连通，回水管又与泵的进水口相连通。本实用新型结构简单，安装方便，性能稳定，能完全防止多级离心泵的平衡盘贴靠在平衡环上发生干摩擦，延长泵的使用寿命，保证生产安全。
文档编号F04D13/14GK2816440SQ20052002249
公开日2006年9月13日 申请日期2005年6月6日 优先权日2005年6月6日
发明者汪国庆 申请人:昆明冶金高等专科学校