专利名称：一种卧式径向多级离心泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于离心泵制造技术领域，特别涉及一种卧式径向多级离心泵。
背景技术：
目前离心泵的单级扬程一般不超过150m，为了使泵获得更大的扬程，通常采用轴 向多级泵的方法，即多个叶轮和导叶沿轴向串联，液体通过吸入段进入首级叶轮后，再通过 导叶的导流作用进入下一级叶轮入口，直到进入泵的压出段。公知的这种轴向多级泵存在 一些不足之处一是轴向尺寸较大，限定了安装的空间尺寸；二是组件繁多，结构复杂，维 修困难；三是由于轴向多级泵有多个叶轮沿轴向布置，多个叶轮的轴向力累加产生了较大 的轴向力，根据现有的设计理论，为了彻底平衡轴向力需要增加平衡盘装置或平衡鼓装置， 这些平衡装置不仅设计困难而且容易损坏；四是导叶结构复杂，使得液体的流动方向不断 变化，水力损失较大，影响泵的运行效率。经检索，与本实用新型相关的专利申请有单轴多级泵(公开号CN1641224A)，发 明了一种单轴多级泵，特点是实现小型，节省空间，但是该发明结构复杂，叶轮沿轴向布置， 无法最大限度减少轴向尺寸，另外需要设计平衡装置来平衡轴向力，增加设计难度。改进型多级离心泵(公开号CN101270757A)，该发明将叶轮布置在泵轴左右两侧 并以轴承为中心对称布置，这样虽然能平衡轴向力，但是仍然存在结构复杂，轴向尺寸大的 不足。叶轮对称布置的分段式多级离心泵(公开号CN1439808A)，该发明的特点是将泵 体分成两部分，两部分叶轮进口方向相反，省去了平衡装置。但是结构相对复杂，轴向尺寸 大，另外导叶内液流流动方向变化复杂，水力损失大。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，多级泵轴向尺寸大、结构复杂、轴向力大和泵 效率低的缺陷，提出一种卧式径向多级离心泵，这种径向多级离心泵轴向尺寸小、结构简单 并且运行效率高。本实用新型的技术方案是一种卧式径向多级离心泵，包括首级叶轮、导叶、次级 叶轮、泵轴、泵盖、密封、轴承架、轴承、轴承端盖等基本部件，还包括用于收集次级叶轮排出 液体，将动能转化为压能的螺旋形蜗壳。首级叶轮和次级叶轮通过键联接固定在泵轴上，和泵轴一起转动，它们沿径向布 置，即次级叶轮在首级叶轮出口的外侧。导叶在两级叶轮之间，起导流作用，通过螺纹联接 固定在蜗壳内部。上述布置方式可以减小泵体的轴向尺寸。首级叶轮的叶片是三维扭曲形式，这是为了提高叶轮的水力性能；首级叶轮叶片 数Z1为5 7，这是因为如果叶片数太少，流道的扩散程度大，易产生脱流，水力损失较大； 如果叶片数过多，则叶轮内排挤现象严重，液流与叶片接触面积增大，导致摩擦损失增加。 次级叶轮是二维圆柱形叶片，结构简单便于铸造加工；另外次级叶轮的进口在首级叶轮的径向外侧，流道面积是首级叶轮的2倍左右，为了使流动均勻稳定，故叶片数Z2取2 (Z1-I)。 导叶的叶片为二维圆柱形叶片，这样结构简单加工方便，内部液体速度方向变化少，水力损 失小，为了减少导叶内的扩散损失，叶片数Z3取3 (Z1-I)。由于首级叶轮后盖板受力大于前盖板受力，故存在指向前盖板的轴向力，次级叶 轮由于前后盖板的受力基本可以相互抵消，故次级叶轮轴向力较小，可以忽略。因为只有首 级叶轮存在轴向力，所以通过在首级叶轮后盖板上设置密封环和开平衡孔的方式来平衡大 部分轴向力，残余轴向力由轴承来承担。首级叶轮与导叶之间的径向间隙为2 4mm。次级叶轮与导叶之间的径向间隙为 2 4mm。首级叶轮的出口宽度比导叶的进口宽度小3 5mm，次级叶轮的进口宽度比导叶 的出口宽度大3 5mm，导叶的进出口宽度相等，次级叶轮的进出口宽度相等。本实用新型的有益效果是两级叶轮沿径向布置，轴向尺寸小；结构简单，在不拆 卸密封和轴承的情况下便可更换叶轮和导叶，维修方便；只有首级叶轮有轴向力，轴承和首 级叶轮自身的平衡孔便可以平衡轴向力，不需额外设计平衡轴向力的装置，设计方便。导叶 和次级叶轮结构简单，泵内液体水力损失小，泵运行效率高。
图1为本实用新型所述的一种卧式径向多级离心泵一个实施例的结构剖面示意 图。图2为首级叶轮结构剖面示意图。图3为首级叶轮结构左视图。图4为导叶结构剖面示意图。图5为导叶结构左视图。图6为次级叶轮结构剖面示意图。图7为次级叶轮结构左视图。图中1.蜗壳，2.导叶，3.首级叶轮，4.次级叶轮，5.泵盖，6.轴封，7.联接架， 8.轴承箱，9.轴承，10.轴承端盖，11.泵轴，12.首级叶轮前盖板，13.首级叶轮后盖板， 14.首级叶轮叶片，15.平衡孔，16.导叶前盖板，17.导叶后盖板，18.导叶叶片，19.次级叶 轮前盖板，20.次级叶轮后盖板，21.次级叶轮叶片。
具体实施方式
结合图1，本实用新型所述的径向多级离心泵包括首级叶轮3、次级叶轮4和导叶 2等一般多级离心泵的基本组成，还包括用于收集次级叶轮排出液体，将液体动能转化为压 能的螺旋形蜗壳1，首级叶轮3和次级叶轮4通过键联接固定在泵轴11上，与泵轴11 一起 转动，次级叶轮4沿径向布置在首级叶轮3的外侧，导叶2沿径向布置在首级叶轮3和次级 叶轮4的中间，将首级叶轮3排出的液体收集并导入次级叶轮4，导叶2通过螺纹联接固定 在蜗壳的内部。本实用新型所述卧式径向多级泵的其他结构和以往单级离心泵的结构相 同，不再赘述。结合图2、图3，实施例首级叶轮叶片14为三维扭曲叶片，首级叶轮3的叶片数取5片，在首级叶轮后盖板13上开有平衡孔15，由于只有首级叶轮有轴向力，轴承9和平衡孔 15可以平衡首级叶轮自身的轴向力，不需要额外增加平衡装置。结合图4、图5，实施例导叶2为径向导叶，导叶前盖板16与导叶后盖板17互相平 行，导叶叶片18采用圆柱形叶片，叶片数取12片，结构简单便于铸造加工，另外可以减少泵 的水力损失，提高泵的效率。结合图6、图7，实施例次级叶轮叶片21采用圆柱形叶片，次级叶轮4的叶片数取8 片，次级叶轮前盖板19与次级叶轮后盖板20在放置次级叶轮叶片21处互相平行，结构简 单便于铸造加工。工作过程如下当径向多级泵工作时，泵轴11带动首级叶轮3和次级叶轮4同步旋转，被抽送的 液体通过蜗壳1进口进入首级叶轮3，首次增加其能量后被导叶2收集并导入次级叶轮4， 再次增加能量后被蜗壳1收集，并将动能转化为压能后排出泵体。
权利要求一种卧式径向多级离心泵，包括蜗壳(1)、泵盖(5)、轴封(6)、联接架(7)、轴承箱(8)、轴承(9)、轴承端盖(10)和泵轴(11)，其特征在于还包括首级叶轮(3)、次级叶轮(4)、导叶(2)，所述首级叶轮(3)和次级叶轮(4)通过键联接固定在泵轴(11)上，与所述泵轴(11)一起转动；所述次级叶轮(4)沿径向设置在首级叶轮(3)的外侧，所述导叶(2)沿径向设置在首级叶轮(3)和次级叶轮(4)的中间，所述导叶(2)通过螺纹联接固定在蜗壳(1)的内部，所述导叶(2)将首级叶轮(3)排出的液体收集并导入次级叶轮(4)。
2.根据权利要求1所述的一种卧式径向多级离心泵，其特征在于所述首级叶轮(3) 是三维扭曲形式叶片，在所述首级叶轮(3)后盖板上开有平衡孔，首级叶轮叶片数Z1* 5 7片，所述导叶⑵和次级叶轮⑷都是二维圆柱形叶片，所述导叶(2)的叶片数为 3 (Z1-I),所述次级叶轮(4)的叶片数2 (Z1-I)。
3.根据权利要求1所述的一种卧式径向多级离心泵，其特征在于所述首级叶轮(3) 与导叶(2)相互之间的径向间隙为2 4mm，所述导叶(2)与次级叶轮(4)相互之间的径向 间隙为2 4謹。
4.根据权利要求1所述的一种卧式径向多级离心泵，其特征在于所述首级叶轮(3) 的出口宽度比导叶⑵的进口宽度小3 5mm，所述次级叶轮(4)的进口宽度比导叶(2)的 出口宽度大3 5mm。
专利摘要一种卧式径向多级离心泵，涉及离心泵制造技术领域。包括泵体、蜗壳(1)、泵盖(5)、首级叶轮(3)、次级叶轮(4)、导叶(2)，首级叶轮(3)和次级叶轮(4)通过键联接固定在泵轴(11)上，与所述泵轴(11)一起转动；次级叶轮(4)沿径向布置在首级叶轮(3)的外侧，导叶(2)沿径向布置在首级叶轮(3)和次级叶轮(4)的中间，导叶(2)将首级叶轮(3)排出的液体收集并导入次级叶轮(4)。本实用新型维修方便；轴承和首级叶轮自身的平衡孔便可以平衡轴向力，不需增加轴向力平衡装置，结构简单；液体速度方向变化少，水力损失小，泵的运行效率高；两级叶轮沿径向布置，轴向尺寸小。
文档编号F04D1/08GK201696302SQ20102019584
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者刘厚林, 王勇, 袁寿其, 谈明高 申请人:江苏大学