[发明专利]多轴系高扬程离心泵

说明书

本发明涉及一种多轴系高扬程离心泵，包括原动机、原动机主轴、低速齿轮、两个高速齿轮、两个离心泵，两个离心泵分别安装在泵座下部，所述原动机通过原动机主轴与低速齿轮连接，低速齿轮与两个高速齿轮同时啮合连接，两个高速齿轮分别与两个离心泵的泵轴连接，一个离心泵外侧设有出口，内侧设有进口，进口通过连接部件与另一个离心泵内侧的出口相连通，另一个离心泵下端设有进口。本发明将原先的细长柔性单轴系转化为并行的多轴系刚性转子，有效解决转子过临界问题带来的转子失稳、振动等问题，提升了设备运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种高扬程离心泵，尤其是一种多轴系高扬程离心泵。

背景技术

超高扬程离心泵通常扬程高于1500m，广泛应用于航空、石油化工、核电等领域。目前国内外超高扬程离心泵均采用一根轴系，即高速原动机(变频高速电机、汽轮机、燃气轮机等)驱动同轴系超高扬程离心泵，由于超高扬程离心泵叶轮级数较多，泵轴呈细长状态，最小轴径限制了叶轮进口直径，制约了叶轮效率，能量损耗较高。

江西水利科技，2016年04期发表了“基于ANSYS Workbench的高扬程多级离心泵转子模态分析”，利用ANSYS Workbench协调仿真软件对多级离心泵转子进行模态分析，获得前十阶固有频率及振型。研究转子系统的振动特性，考察叶轮级数对模态的影响，分析预测叶轮级数变化引起振动的可能性。结果表明：D型无级离心泵在给定工况下振动特性良好，不会发生共振。增加叶轮级数，引发共振的可能性增加，应避开易引发共振的转速区间运行。分析结果为转子系统的振动故障诊断和预测、动力特性优化设计、动力学分析奠定理论基础，对减小振动、避免共振、安全稳定运行等具有重要意义。

兰州理工大学,2012，发表了“高速多级离心泵转子动力特性研究”，高速离心泵结构紧凑、造价低，在化工、航天等工程领域有着广泛的应用前景。是火箭燃料供给、核潜艇排水以及核电站冷凝供水等航天和军工领域的关键设备，以及工农业供水等的主要设备。目前，高速离心泵正朝着大功率、高转速的方向发展，在运行的过程中有时要跨越一、二阶，甚至是三阶或更高的临界转速，尤其是多级泵的转子在这方面更为明显，运行稳定性受临界转速的影响与制约更加突出。为了保证多级离心泵转子的平稳运行，避免在接近其临界转速时产生共振而影响泵运行的稳定性和寿命，设计时必须要准确地计算出其在工作状态下的临界转速，即“湿”态下的临界转速。

现有技术存在主要问题：

1)单轴系的超高扬程离心泵转子基本上都是过临界转速的柔性转子，启动运行时存在过临界转子运行稳定性问题，易产生转子失稳，引起振动噪声，损坏设备。

2)柔性转子在设计计算准确性较差，转子加工及动平衡试验难度大，直接成本高。

3)多级离心泵叶轮受结构限制，整机效率偏低，泵组能耗较高。

目前国内外尚无多轴系高速超高扬程离心泵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将原先的细长柔性单轴系转化为并行的多轴系刚性转子，有效解决转子过临界问题带来的转子失稳、振动等问题，提升设备运行的稳定性，而提供一种多轴系高扬程离心泵。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多轴系高扬程离心泵，包括原动机、原动机主轴、低速齿轮、两个高速齿轮、两个离心泵，两个离心泵分别安装在泵座下部，所述原动机通过原动机主轴与低速齿轮连接，低速齿轮与两个高速齿轮同时啮合连接，两个高速齿轮分别与两个离心泵的泵轴连接，一个离心泵外侧设有出口，内侧设有进口，进口通过连接部件与另一个离心泵内侧的出口相连通，另一个离心泵下端设有进口。

进一步，所述泵轴上端通过轴承支撑连接在泵座内。

进一步，所述泵轴中部与泵座之间连接有密封装置。

进一步，所述泵轴位于密封装置下部设有平衡装置。

本发明的有益效果是：