[发明专利]自调节鼓系统

说明书

一种自调节鼓系统，用于与泵或类似旋转机械一起使用，自调节鼓系统包括安装在中心轴上以用于与其共同旋转的平衡鼓。所述中心轴沿轴向方向延伸，并且所述平衡鼓具有外表面。提供了环绕所述平衡鼓的固定的静止结构。所述静止结构具有布置成面对所述平衡鼓的外表面的内表面。环形间隙被设置在所述内表面与所述外表面之间。衬套元件被布置在环形间隙中以便相对于所述内表面和/或外表面留有余隙。进一步提供了固定装置，所述固定装置用于将所述衬套元件固定到所述静止结构上，以便锁定所述衬套元件以防止所述衬套元件沿着轴向方向的运动并允许所述衬套元件在所述环形间隙内沿着径向方向自由移动。

技术领域

本发明涉及一种自调节鼓系统，适于与泵一起使用，特别是离心泵，例如多级离心泵或类似的旋转机械。

背景技术

旋转机械，特别是上述的泵的可靠性根据部件的磨损率和轴承耐用性来限定。

任何离心泵的重要性能参数之一是其轴承寿命。

泵中的高压液体对叶轮的出口通道和护罩施加压力，导致产生两个力，一个力在相对于轴的轴线的横向或径向方向上，而另一个力在纵向或轴向方向上。

离心泵的轴承寿命取决于作用在叶轮上的两个液压力，即径向推力和轴向推力。

用于离心泵的推力平衡系统在本领域中是已知的，该推力平衡系统被设计为减轻推力对轴承的影响。

在已知的平衡鼓系统中，轴向载荷被传递到与泵轴耦接的平衡鼓，该平衡鼓以最小的径向间隙在泵体腔中的静态衬套布置中旋转。

间隙中的流体形成了一层可以承担有用的轴承功能的薄膜，例如在轴颈轴承上形成的润滑剂膜。

根据现有技术，平衡鼓和衬套布置之间的径向间隙不能降低到设定的最小值以下。

然而，通过间隙泄漏的流体达到可能降低泵效率的流量。

US4493610公开了一种轴向推力平衡系统。

这种轴向推力平衡系统包括其上安装有叶轮的旋转轴。套筒被固定在叶轮排出侧的旋转轴上，以用于与旋转轴一起在轴向方向上空转。

衬套被固定地附接到包围套筒的壳体上、以套筒和衬套之间限定的环形间隙抵靠套筒并置。

为了解决过多流体通过环形间隙泄漏的问题，所述间隙借助于压力腔轴向地分成多个在套筒和衬套之间形成的更短环形间隙，其目的在于防止流体流量增加。

从US 8,133,007中已知另一轴向推力平衡系统。

该文献公开了一种多级离心泵，包括用于消除泵的不稳定操作并将轴向反作用力减小到最小的鼓平衡装置。

该文献中公开了一种可以控制和限制泵流量损失从而提供改进的效率泵的泄漏系统。

该系统由耦接在泵轴上的受控泄漏液压平衡鼓构成，并且在泵体内或在固定安装在所述泵体上的衬套布置中以最小径向间隙旋转。安装在平衡鼓上并由其旋转驱动的旋转环元件被布置成仅在所述平衡鼓与安装在所述泵体上的固定环元件之间进行轴向运动。所述旋转环元件具有端部部分，该端部部分与固定环元件一起形成允许泄漏流量通过的变窄部分。设置弹簧，该弹簧将旋转环元件轴向压靠在固定环元件上。

平衡鼓的直径使得能够控制泵的转子的轴向平衡力。所述旋转环为液压平衡的，以便限定设置的泄漏损失。

尽管上述布置可以证明通过鼓与泵体之间的间隙提供泄漏损失控制是有用的，但仍然需要一种简单可靠的泄漏控制系统。

发明内容