[发明专利]一种单吸自平衡多级水泵

说明书

技术领域

本发明涉及排水设备技术领域，特别涉及单吸自平衡多级水泵。

背景技术

现有多级水泵运行过程中，由于叶轮前后盖板的面积不等，造成叶轮前后盖板受力不等，形成水泵的不平衡轴向力。为了平衡轴向力，多级水泵主要是靠调节平衡盘内端面的轴向间隙来平衡作用在转子上的轴向力，平衡盘装在末级叶轮之后，随泵轴一起旋转。但平衡盘是靠轴向间隙的泄漏产生压差平衡轴向力的，如果没有泄漏，也就不能平衡轴向力。一般水泵平衡盘的泄漏量约占额定流量的4%～10%，这么大的泄漏量造成了水泵效率的降底和能量的浪费。另外，因水泵实际工作环境影响，常出现粒径较大的固体颗粒进入平衡盘或堵塞回水管路的情况，从而造成平衡机构损坏和失效，影响了水泵的性能，使水泵使用寿命降低。

多级水泵从理论上可采用叶轮组的对称布置来消除不平衡轴向力，避免泄露，但由于以下几种原因，限制了此方法在实际中的推广使用。

1．卧式安装的单吸多级水泵，为提高排水泵的吸上真空高度和抗气蚀能力，常把叶轮组首级叶轮进水口面积加大，造成首级叶轮不平衡轴向力比次级叶轮大，成为不平衡轴向力。

2．奇数级排水泵前部和后部叶轮布置数量不等造成轴向力不平衡。

3．卧式安装的单吸多级潜水泵运行时，经进水端叶轮组加压后的高压水会对后部轴端面产生压力，造成不平衡轴向力。

4．立式安装的多级排水泵运行时，水泵转子的自身重力造成水泵运行时不平衡轴向力。

发明内容

为了解决多级水泵轴向力不平衡问题，本发明提供一种单吸自平衡多级水泵，在泵轴上设置前部叶轮组、后部叶轮组，在泵轴上靠近前部叶轮组的一端设置泵机联轴套，在泵轴两端设置轴承，所述前部叶轮组与后部叶轮组旋向相反、背对背布置，当水泵数量为偶数时，所述前部叶轮组和后部叶轮组的两组叶轮数量相等，采用加大水泵后部叶轮组的叶轮直径或减小水泵前部叶轮组的叶轮直径来消除不平衡轴向力。这样既能克服平衡盘缺陷，又能使水泵达到轴向力自平衡的效果，特别适用于解决单吸多级排水泵的轴向力不平衡问题。

为了解决多级水泵轴向力不平衡问题，本发明还提供一种单吸自平衡多级水泵，在泵轴上设置前部叶轮组、后部叶轮组，在泵轴上靠近前部叶轮组的一端设置泵机联轴套，在泵轴两端设置轴承，所述前部叶轮组与后部叶轮组旋向相反、背对背布置，当水泵数量为奇数时，所述前部叶轮组和后部叶轮组的两组叶轮数量不等，将多余的一个叶轮置于水泵后部叶轮组，再采用调节水泵前部叶轮组或后部叶轮组的叶轮直径来达到水泵轴向力的自平衡。

本发明的有益效果如下：本发明公开的一种单吸自平衡多级水泵，是在水泵叶轮旋向相反、背对背布置的前提下，根据叶轮个数，通过调节叶轮直径来补偿单吸多级排水泵运行时产生的不平衡轴向力，从而使水泵轴向力实现自平衡。此单吸自平衡多级水泵无需使用平衡盘，因而避免了因使用平衡盘而造成的泄露，从而大幅提高了水泵的性能和效率，极大丰富了我国单吸多级排水泵的平衡方法，增强了水泵的适用性。

附图说明

图1为卧式安装的单吸自平衡多级潜水泵结构示意图；

图2为卧式安装的单吸自平衡多级水泵结构示意图；

图3为图2的左视图。

 具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

图1为卧式安装的单吸自平衡多级潜水泵结构示意图；图2为卧式安装的单吸自平衡多级水泵结构示意图；图3为图2的左视图。

如图1-3所示，本发明提供的一种单吸自平衡多级水泵，在泵轴5上设置前部叶轮组3、后部叶轮组4，在泵轴5上靠近前部叶轮组3的一端设置泵机联轴套7，在泵轴5两端设置轴承6，所述前部叶轮组3与后部叶轮组4旋向相反、背对背布置，当水泵数量为偶数时，所述前部叶轮组3和后部叶轮组4的两组叶轮数量相等，采用加大水泵后部叶轮组4的叶轮直径或减小水泵前部叶轮组3的叶轮直径来消除不平衡轴向力。

本发明还提供另一种单吸自平衡多级水泵，在泵轴5上设置前部叶轮组3、后部叶轮组4，在泵轴5上靠近前部叶轮组3的一端设置泵机联轴套7，在泵轴5两端设置轴承6，所述前部叶轮组3与后部叶轮组4旋向相反、背对背布置，当水泵数量为奇数时，所述前部叶轮组3和后部叶轮组4的两组叶轮数量不等，将多余的一个叶轮置于水泵后部叶轮组4，再采用调节水泵前部叶轮组3或后部叶轮组4的叶轮直径来达到水泵轴向力的自平衡。

 本发明通过计算可得出多级水泵运行中不平衡轴向力的大小，计算公式如下：