一种多级泵的首级叶轮处结构的制作方法

本实用新型涉及泵技术领域，具体是涉及一种多级泵的首级叶轮处结构。

背景技术：

现有技术中，多级泵的泵轴通常采用双支撑结构，具体表现为多个叶轮均套设在泵轴上并位于双支撑点之间，即叶轮一般是穿轴式结构。

现有技术中，如图1所示，多级泵的首级叶轮处结构，包括泵轴1、首级中段体2、次级中段体3、首级叶轮4、次级叶轮5和导轴承，其中导轴承套设在泵轴1前端部（以首级叶轮4进水侧为泵轴1前部，此处的导轴承设置在首级叶轮4前侧的泵轴1上，负责支撑泵轴1的前部），导轴承用于支撑泵轴1且与泵轴1旋转地连接，首级叶轮4和次级叶轮5均套设在导轴承后侧的泵轴1上并与泵轴1固定连接，即现有技术的多级泵首级叶轮4也是采用穿轴式结构，但是泵轴1穿过首级叶轮4的技术方案会对首级叶轮4进口处的流体流动产生干涉，影响首级叶轮4的吸入状态，会对泵的工作效率和汽蚀性能产生不利影响；而且泵轴1穿过首级叶轮4的技术方案会对首级叶轮4自身的结构，如轮毂的设计制造产生影响，导致首级叶轮4的轮毂不能按照最佳水力要求进行设计制造，这样，首级叶轮4自身的结构也会对首级叶轮进口处的介质流动产生干涉，影响首级叶轮4的吸入状态，也会对泵的工作效率和汽蚀性能产生不利影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提出一种多级泵的首级叶轮处结构，本多级泵的首级叶轮处结构改善了首级叶轮的吸入状态，提高了泵的工作效率和抗汽蚀性能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多级泵的首级叶轮处结构，包括泵轴、首级中段体、次级中段体、首级叶轮、次级叶轮和导轴承，所述首级叶轮和次级叶轮均套设在泵轴上并与泵轴固定连接，所述导轴承套设在泵轴上并支撑泵轴且与泵轴旋转地连接；所述首级叶轮固定在泵轴的前端呈悬臂式结构，所述导轴承套设在首级叶轮和次级叶轮之间的泵轴上。

本多级泵的首级叶轮处结构中，导轴承套设在首级叶轮和次级叶轮之间的泵轴上，这样，首级叶轮就可以采用悬臂式结构，首级叶轮在吸入流体时就不会受到泵轴的影响，使首级叶轮本身可以按照最佳水力要求进行设计制造。

进一步地，所述首级中段体设置有正导叶和过渡流道，所述过渡流道位于正导叶后侧，所述次级中段体设置有反导叶，过渡流道与反导叶之间的首级中段体和次级中段体结合处构成环形空间，泵工作后，流体依次经首级叶轮、正导叶、过渡流道、环形空间和反导叶后流入次级叶轮。本结构中，首级叶轮出口处的正导叶、过渡流道和首级外壳体壁组成一个整体零件“首级中段体”，在水力结构中主要起压水室作用；反导叶和次级中段外壳体壁组成一个零件“次级中段体”，在水力结构中主要起次级叶轮吸水室作用，由“首级中段体”和“次级中段体”组装后实现将从首级叶轮出口流出的介质引入次级叶轮进口；过渡流道采用轴向倾斜加长设计，轴向倾斜是便于顺应从正导叶流出介质的流动转动方向，降低水力冲击损失；过渡流道加长设计是以便与在首级叶轮和次级叶轮中间增加导轴承，以便取消首级叶轮前的轴承支撑结构，实现首级叶轮采用悬臂式结构，并满足多级泵转子部件径向支撑作用。

进一步地，所述导轴承套设在首级中段体的内侧并与首级中段体固定连接。

进一步地，首级中段体的近首级叶轮面设置有圆环形的减重槽。减重槽的设置，降低了首级中段体的重量，进而降低了材料成本。

进一步地，首级中段体的内侧设置有第一连接腔和第二连接腔，所述第二连接腔位于第一连接腔后侧，第二连接腔直径大于第一连接腔直径；所述导轴承包括第一连接部和第二连接部，所述第二连接部位于第一连接部后侧，第二连接部直径大于第一连接部直径；所述第一连接部与第一连接腔相适配，所述第二连接部与第二连接腔相适配。台阶式的导轴承，便于与首级中段体的内侧定位连接。

进一步地，所述第二连接部与首级中段体螺钉连接。导轴承卡接在首级中段体的内侧并采用螺钉连接，连接结构稳定。

进一步地，第一连接腔的中部沿周向设置有环形凹槽部，所述环形凹槽部直径大于第一连接部直径。环形凹槽部的设置，减少导轴承与首级中段体配合面，便于导轴承与首级中段体安装。

进一步地，泵轴的前端设置有固定首级叶轮的叶轮螺母，所述叶轮螺母呈半球形，叶轮螺母的最大直径处与首级叶轮的轮毂前端抵接，叶轮螺母的最大直径小于首级叶轮进口处的轮毂外径。半球形的叶轮螺母，有利于首级叶轮按最佳要求进行水力设计。

进一步地，所述导轴承与泵轴滑动连接，所述首级叶轮通过轮毂与泵轴键连接，所述正导叶和反导叶均沿泵轴周向均匀分布。

相比现有技术，本实用新型的有益效果主要体现在：

1、本多级泵的首级叶轮处结构中，首级叶轮采用悬臂式结构，即泵轴不穿过叶轮进口，这样首级叶轮在吸入流体时不会受到泵轴的影响，首级叶轮本身可以按照最佳水力要求进行设计制造，改善了首级叶轮的吸入状态，提高了泵的抗汽蚀性能；

2、首级叶轮出口处的正导叶、过渡流道和首级外壳体壁组成一个整体零件“首级中段体”，反导叶和次级中段外壳体壁组成一个零件“次级中段体”，零部件集成程度高，便于安装，过渡流道采用轴向倾斜加长设计，便于顺应从正导叶流出介质的流动转动方向，降低了水力冲击损失；

3、采用滑动式的导轴承，具有尺寸小，结构简单，容易制造，而且吸振性能较好等优点；

4、整体结构简单实用，便于拆卸检修，而且无论零件采用铸件还是锻件均便于加工。

附图说明

图1为现有的多级泵的首级叶轮处结构示意图；

图2为本实用新型实施例的多级泵的首级叶轮处结构示意图；

图3为首级中段体的剖视图；

图4为首级中段体的正视图；

图5为次级中段体的剖视图；

图6为次级中段体的正视图。

附图中，1-泵轴；2-首级中段体；3-次级中段体；4-首级叶轮；5-次级叶轮；6-导轴承；7-叶轮螺母；

21-正导叶；22-过渡流道；23-减重槽；24-第一连接腔；25-第二连接腔；31-反导叶；32-环形空间。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图2中，以流体吸入侧为泵轴前端。

如图2所示，本实施例的一种多级泵的首级叶轮处结构，具有泵轴1、首级中段体2、次级中段体3、首级叶轮4、次级叶轮5和导轴承6，其中首级叶轮4和次级叶轮5均套设在泵轴1上并与泵轴1固定连接，首级叶轮4固定在泵轴1的前端呈悬臂式结构，导轴承6套设在首级叶轮4和次级叶轮5之间的泵轴1上，导轴承6用于支撑泵轴1且与泵轴1旋转地连接。本多级泵的首级叶轮处结构中，由于导轴承6套设在首级叶轮4和次级叶轮5之间的泵轴1上，这样，首级叶轮4就可以采用悬臂式结构，首级叶轮4在吸入流体时就不会受到泵轴1的影响，使首级叶轮4本身可以按照最佳水力要求进行设计制造。

如图2至图6所示，首级中段体2设置有正导叶21和过渡流道22，过渡流道22位于正导叶21后侧，次级中段体3设置有反导叶31，过渡流道22与反导叶31之间的首级中段体2和次级中段体3结合处构成环形空间32，泵工作后，流体依次经首级叶轮4、正导叶21、过渡流道22、环形空间32和反导叶31后流入次级叶轮5。本结构中，首级叶轮出口处的正导叶21、过渡流道22和首级外壳体壁组成一个整体零件“首级中段体”，在水力结构中主要起压水室作用；反导叶31和次级中段外壳体壁组成一个零件“次级中段体”，在水力结构中主要起次级叶轮吸水室作用，由“首级中段体”和“次级中段体”组装后实现将从首级叶轮出口流出的介质引入次级叶轮进口；过渡流道22采用轴向倾斜加长设计，轴向倾斜是便于顺应从正导叶21流出介质的流动转动方向，降低水力冲击损失；过渡流道22加长设计是以便与在首级叶轮4和次级叶轮5中间增加导轴承6，以便取消首级叶轮4前的轴承支撑结构，实现首级叶轮4采用悬臂式结构，并满足多级泵转子部件径向支撑作用。具体地，本结构结合了常规径向导叶和导轴承结构，即正导叶21流出的液体进入过渡流道22，过渡流道22按适宜的流动角度进行偏转，从过渡流道22经过环形空间32，再由反导叶31将介质引入次级叶轮进口，同时利用过渡流道22的轴向长度在首级叶轮4和次级叶轮5之间的泵轴1上设置导轴承6，以保证泵转子运行稳定性；实际应用中，首级中段体2和次级中段体3也可以都采用其他结构，如参照图1所示的分体式结构，只要不影响安装及使用即可。

如图2至图4所示，导轴承6套设在首级中段体2的内侧并与首级中段体2固定连接，为了降低首级中段体2的重量，降低材料成本，首级中段体2的近首级叶轮4侧设置有圆环形的减重槽23，实际应用中，也可以设置成多个减重孔的形式来降低首级中段体2的重量。本实施例中，首级中段体2的内侧设置有第一连接腔24和第二连接腔25，第二连接腔25位于第一连接腔24后侧，第二连接腔25直径大于第一连接腔24直径；导轴承6包括第一连接部和第二连接部，第二连接部位于第一连接部后侧，第二连接部直径大于第一连接部直径；第一连接部与第一连接腔24相适配，第二连接部与第二连接腔25相适配。

如图2所示，第二连接部与首级中段体2均设置螺钉连接孔，这样，导轴承6套设在首级中段体2的内侧后采用螺钉将两者连接，实际应用中，导轴承6与首级中段体2之间还可以采用销钉来定位连接，或者采用过盈配合，只要不影响安装及使用即可。具体地，本实施例中，为了便于导轴承6与首级中段体2安装，适当的减少导轴承6与首级中段体2配合面，第一连接腔24的中部沿周向设置有环形凹槽部，环形凹槽部直径大于第一连接部直径。

如图2所示，泵轴1的前端设置有固定首级叶轮4的叶轮螺母7，为了利于首级叶轮4按最佳要求进行水力设计，叶轮螺母7呈半球形，叶轮螺母7的最大直径处与首级叶轮4的轮毂前端抵接，叶轮螺母7的最大直径小于首级叶轮4进口处的轮毂外径。

如图2所示，本实施例中，为了便于拆装检修，首级叶轮4和次级叶轮5均与泵轴1键连接；为了增加泵运行稳定性，导轴承6与泵轴1滑动连接（滑动式的导轴承6尺寸小，结构简单，容易制造，而且吸振性能较好。）；为了使流体流动效果好，正导叶21和反导叶31均沿泵轴1周向均匀分布；因此，本结构整体简单，而且多个零件无论采用铸件还是锻件均便于加工。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。