[发明专利]内置轴向力平衡装置的卧式离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种水力机械结构设计，具体地讲，本发明涉及一种离心泵附属装置的结构设计，特别是一种内置轴向力平衡装置的卧式离心泵。

背景技术

卧式离心泵属于传统泵产品，是市场上应用量最大的一种泵。卧式离心泵因结构限制，其配套叶轮的前盖板面积比后盖板面积小一些，在进口介质压力作用下叶轮前盖板承受正压力，由此产生相应量的正压轴向力，该轴向力方向顺泵轴指向叶轮进口。同时，叶轮后盖板承受背压力，由此产生相应量的背压轴向力，该轴向力方向从叶轮进口指向泵轴方向。正常工况下卧式离心泵的正压轴向力与背压轴向力方向相反，而且背压轴向力大于正压轴向力。若泵内两种轴向力相差悬殊，必将恶化工况，带来最大的问题是增加泵轴支承轴承的负荷，并且对泵的可靠性带来负面影响。鉴于上述情况，在高背压工况下运行的卧式离心泵，更需要通过结构改进来减小或消除多余背压轴向力，从而实现改善泵的运行质态，提高使用寿命的目的。

发明内容

本发明主要针对现有技术的卧式离心泵运行时叶轮两端面承受的轴向力不平衡问题，提出一种内置轴向力平衡装置的卧式离心泵，该配置结构简单、制作容易、运行平衡，能够自动抵消背压轴向力与正压轴向力的差值。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

内置轴向力平衡装置的卧式离心泵，它包括叶轮、泵体、平衡装置、螺母、机械密封和泵轴。所述叶轮和机械密封用泵轴串连接在泵体内。其改进之处在于：所述泵轴悬臂端平面与叶轮居中内端面齐平。所述泵体的进口内腔居中设有由均布的径向肋共同连接轴向套，轴向套与泵轴处在同一轴线上，安插在轴向套中的平衡装置用螺母锁紧，呈悬臂状的平衡装置与叶轮居中内端面之间，设有靠弹性顶靠密封且可相对旋转的密封副。

上述结构中，所述平衡装置是一种轴向组合件，它包括轴体、静座、动座、动环、静环和弹簧。所述动座以大端面与叶轮居中内端面密封连接，由此构成动座随叶轮旋转的联动配合。所述轴体内端设有密封安装静座的轴向盲孔，静座与轴体端面之间由弹簧作轴向弹性支承，在弹簧的作用下静座主动贴靠动座的端面，由此构成一对可相互旋转的密封副。

上述结构中，所述动座相对静座的一端面镶嵌动环，静座相对动座的一端面镶嵌静环。

上述结构中，所述动环和静环均为陶瓷制品或硬质合金制品。

上述结构中，所述弹簧为圆柱形压缩弹簧。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、内置的平衡装置是一种靠弹性伸展自动实现端面之间的密封装置，其结构简单、制作容易、安装方便；

2、平衡装置处在泵体进口内，直接占据了叶轮居中内端面的空间，它用平衡装置轴向投影面积来抵消叶轮后盖板安装的机械密封和泵轴的轴向投影面积，因叶轮两侧实际面积相差不大，在相同的压力工况条件下，叶轮两侧分别承载的正压轴向力和背压轴向力几乎相等；

3、泵配置平衡装置后，直接改善泵轴及支承轴承运行质态，有利于提高泵的使用寿命。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中序号3所示平衡装置的结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。