一种轴向力平衡的lng管道潜液四级泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，属于LNG【技术领域】。本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，包括电机、一二级泵体与三四级泵体；所述一二级泵体与三四级泵体分别设于电机的两端，并连接于电机内的电机转子上；所述一二级泵体、三四级泵体均与电机内部连通，在所述一二级泵体与三四级泵体内介质流动方向相反。本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，解决了现有技术中电机转子受到同一轴向上的力，而使电机转子两端的轴承受力不均匀，导致轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命的技术问题。
【专利说明】一种轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LNG【技术领域】，尤其是轴向力平衡LNG管道的潜液四级泵。
【背景技术】
[0002]由于LNG的特点是容易随温度变化而容易闪蒸的一种液化气体，因此LNG的输送设备对闪蒸气体(BOG)的控制要求较高，以往同类设备中的LNG输送都是电机外部管道输送，电机是浸泡在LNG液源中的,泵电机运转时产生热量将气化很大一部分LNG液源,形成闪蒸气体(B0G)，加大了 LNG液源的浪费，内输送式LNG管道潜液泵的原理是电机内输送LNG液源，泵电机运转时产生的热量将连同输送LNG —同带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了 LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体(BOG)将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。
[0003]以往同类设备中的介质输送方向是同一方向，泵运转时产生的轴向力相同，使得电机转子两端的轴承受力不均匀，其中受力比较大的轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命。
实用新型内容
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，主要解决现有技术中电机转子受到同一轴向上的力，而使电机转子两端的轴承受力不均匀，导致轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命的技术问题；其采用泵体设置在上下两端，电机设置在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两端相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，使整体泵的两端上的轴向力相互抵消，从而大大提高了整体使用寿命；可以降低泵运转时的噪音。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，包括电机、一二级泵体与三四级泵体；所述一二级泵体与三四级泵体分别设于电机的两端，并连接于电机内的电机转子上；所述一二级泵体、三四级泵体均与电机内部连通，在所述一二级泵体与三四级泵体内介质流动方向相反。
[0007]由于采用了上述结构，本专利中的叶轮轴向平衡，具体表现为:电机转子通过两轴承分别固定于电机壳内，电机转子同时带动一二级泵体、三四级泵体转动，从而驱动LNG介质按照如图2中虚线部分的流向输送，当输送介质经过一二级泵体时，会产生一轴向力F1，最终轴向力Fl通过电机转子作用在轴承之上；同样，当输送介质经过三四级泵体时，由于其进口在远离电机一侧，而出口在靠近电机一侧，因此三四级泵体会产生一轴向力F2，最终F2通过电机转子作用在轴承之上，轴向力Fl和轴向力F2力的方向相反，分别作用于两轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡。介质在一二级泵体与三四级泵体内均由远向近流动，使得在电机两端的泵体内产生的力的方向刚好相反，且可以相互抵消，从而解决了现有技术中电机转子受到同一轴向上的力，而使电机转子两端的轴承受力不均匀，导致轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命的技术问题。本专利设置为上下两端泵体，电机在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。
[0008]本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，所述一二级泵体上远离电机侧设有介质吸入口，所述一二级泵体上靠近电机侧的出口与电机内部连通；所述三四级泵体上远离电机侧的进口通过导流管与电机内部连通，所述三四级泵体上靠近电机侧的出口通过输出管连接至介质输出口 ；使介质在一二级泵体与三四级泵体内均由远向近流动。
[0009]由于采用了上述结构，在一二级泵体的一侧，介质从远及近经过一二级泵体再进入到电机内部，再进入到三四级泵体内，其是通过导流管从远离电机侧的进口进入到三四级泵体内，而从靠近电机侧的出口流出，再从输出管经介质输出口输出。从而能够确保电机的两端上带动叶轮转动产生的轴向力刚好相对，相互指向电机，且可相互抵消，从而确保整个泵上的轴向力达到平衡。
[0010]本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，所述一二级泵体包括相互连通的一级泵室与二级泵室，所述于一级泵室上设有介质吸入口，所述介质吸入口内设有诱导轮，所述一级泵室内设有一级叶轮，所述二级泵室上的出口与电机内部连通，所述二级泵室内设有二级叶轮，所述诱导轮、一级叶轮和二级叶轮均设于电机转子上。
[0011]由于采用了上述结构，当输送介质经过一级叶轮，二级叶轮时，会产生一轴向力Fl，最终轴向力Fl通过电机转子作用在轴承之上，且该Fl的方向由电机外指向电机内，该Fl可与三四级泵体上产生的力F2相抵消。其中LNG流体可被诱导轮经过进液法兰吸入，然后进入一级泵室，经一级叶轮增压过后进入到二级泵室，在二级泵室内经二级叶轮增压过后，可进入到电机内部并对电机内部进行冷却，再进入三四级泵体，从而便于对LNG介质的输送。
[0012]本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，所述三四级泵体包括相互连通的三级泵室和四级泵室，所述三级泵室上远离电机侧的进口通过导流管与电机内部连通，所述三级泵室内设有三级叶轮；所述四级泵室上靠近电机侧的出口通过输出管汇聚于介质输出口，所述四级泵室内设有四级叶轮，所述三级叶轮与四级叶轮均设于电机转子上。
[0013]由于采用了上述结构，将三四级泵体的进口设于远离电机侧，而起出口设置于靠近电机一侧，使得介质到达电机上盖后，通过导流管将输送介质送至三级叶轮，四级叶轮时，会产生一轴向力F2，F2通过电机转子作用在轴承之上，且该F2的方向是由远指向电机的内部，轴向力Fl和轴向力F2力的方向相反,分别作用于两轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡的效果。
[0014]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0015]1、本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，解决了现有技术中电机转子受到同一轴向上的力，而使电机转子两端的轴承受力不均匀，导致轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命的技术问题。
[0016]2、本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，采用泵体设置在上下两端，电机设置在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两端相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，使整体泵的两端上的轴向力相互抵消，从而大大提高了整体使用寿命；可以降低泵运转时的噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型中轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵的结构示意图。
[0018]图2是实用新型中轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵的半剖图。
[0019]图中标记:1-进液法兰、2-—二级泵体、3-电机、4-三四级泵体、5-出液法兰、
6-电机转子、21-诱导轮、22- —级叶轮、23- —级泵室、24- 二级泵室、25- 二级叶轮、26-电机下盖、27-轴承、31-电机壳、32-电机定子、41-轴承、42-电机上盖、43-输出管、44-四级叶轮、45-四级泵室、46-三级泵室、47-三级叶轮、48-轴端盖、49-导流管。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]如图1和图2所示，本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，包括电机3，所述电机3包括电机壳31、设于电机壳31内壁的电机定子32、以及设于电机定子32内可相对转动的电机转子6,电机定子32固定与电机壳31内，电机上盖42固定电机壳31上部，电机下盖26固定于电机壳31下部，电机转子6通过轴承41，轴承27安装在电机定子32内，电机转子6下部固定有一级叶轮22、二级叶轮25和诱导轮21，电机转子6上部固定有三级叶轮47，四级叶轮44和轴端盖48 ;在电机定子32的同一圆周上均布有若干连通其两端面的通孔，所述电机转子6的两端上分别连接有一二级泵体2和三四级泵体4，所述一二级泵体2上远离电机3侧的介质吸入口处设有进液法兰I，所述一二级泵体2上靠近电机3侦_出口连通与电机3内部连通；所述三四级泵体4上远离电机3侧的进口通过导流管49与电机3内部连通，所述三四级泵体4上靠近电机3侧的出口通过输出管43连接至介质输出口。其中所述一二级泵体2包括相互连通的一级泵室23与二级泵室24，一级泵室23上的介质吸入口处设有进液法兰I，所述二级泵室24上的出口连通电机3内部，所述一级泵室23内设有一级叶轮22和诱导轮21，所述二级泵室24内设有二级叶轮25，所述诱导轮21、一级叶轮22和二级叶轮25均设于电机转子6上。其中所述三四级泵体4包括相互连通的三级泵室46和四级泵室45，三级泵室46上远离电机3侧的进口通过导流管连通电机3内部，所述四级泵室45上靠近电机3侧的出口通过输出管43汇聚于介质输出口，所述介质输出口处设有出液法兰5 ;所述三级泵室46内设有三级叶轮47，所述四级泵室45内设有四级叶轮44，所述三级叶轮47与四级叶轮44均设于电机转子6上。
[0023]本实用新型通过对三级泵室和四级泵室对介质流向的改变实现轴向力Fl和轴向力F2相互抵消，保护电机转子两端的轴承和轴承受力均匀，延长泵的使用寿命，具体工作原理为:电机转子高速转动带动一级叶轮，二级叶轮，三级叶轮，四级叶轮一同转动，LNG介质在叶轮叶片的驱动下按照图2中虚线所示流向输送，当输送介质经过一级叶轮，二级叶轮时，会产生一轴向力F1，最终轴向力Fl通过电机转子作用在轴承之上；介质到达电机上盖后，通过导流管(15)将输送介质送至三级叶轮，四级叶轮时，会产生一轴向力F2，最终F2通过电机转子作用在轴承之上，轴向力Fl和轴向力F2力的方向相反，分别作用于轴承，轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡的效果。
[0024]本实用新型的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，根据需要可在其两端有进液法兰和出液法兰，安装时只需将两端法兰与工艺管道上的法兰进行连接即可完成安装，泵启动后，介质通过一二级泵体输送至三四级泵体，再通过出液法兰输出至外置设备或其他工艺管道，达到管道泵的使用效果；当作为潜液泵使用时，出液法兰与LNG泵池上的连接法兰进行连接，将泵浸入LNG泵池内即可使用。
[0025]本实用新型中电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了 LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体(BOG)将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。且流道设计新颖，满足不同工况下对泵的要求，既可作为管道泵使用，也可以将泵放入泵池内作为潜液泵使用，而且安装方便。本实用新型均匀的结构布置，分为上下两端泵体，电机在中间的结构，同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，其特征在于:包括电机(3)、一二级泵体(2)与三四级泵体(4);所述一二级泵体(2)与三四级泵体(4)分别设于电机(3)的两端，并连接于电机(3)内的电机转子(6)上；所述一二级泵体(2)、三四级泵体(4)均与电机(3)内部连通，在所述一二级泵体(2)与三四级泵体(4)内介质流动方向相反。
2.如权利要求1所述的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，其特征在于:所述一二级泵体(2)上远离电机(3)侧设有介质吸入口，所述一二级泵体(2)上靠近电机(3)侧的出口与电机(3)内部连通；所述三四级泵体(4)上远离电机(3)侧的进口通过导流管(49)与电机(3)内部连通，所述三四级泵体(4)上靠近电机(3)侧的出口通过输出管(43)连接至介质输出口 ；使介质在一二级泵体(2)与三四级泵体(4)内均由远向近流动。
3.如权利要求1或2所述的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，其特征在于:所述一二级泵体(2 )包括相互连通的一级泵室(23 )与二级泵室(24 )，所述一级泵室(23 )上设有介质吸入口，所述介质吸入口内设有诱导轮(21)，所述一级泵室(23)内设有一级叶轮(22)，所述二级泵室(24)上的出口与电机(3)内部连通，所述二级泵室(24)内设有二级叶轮(25)，所述诱导轮(21)、一级叶轮(22)和二级叶轮(25)均设于电机转子(6)上。
4.如权利要求1或2所述的轴向力平衡的LNG管道潜液四级泵，其特征在于:所述三四级泵体(4)包括相互连通的三级泵室(46)和四级泵室(45)，所述三级泵室(46)上远离电机(3 )侧的进口通过导流管与电机(3 )内部连通，所述三级泵室(46 )内设有三级叶轮(47 );所述四级泵室(45)上靠近电机(3)侧的出口通过输出管(43)汇聚于介质输出口，所述四级泵室(45 )内设有四级叶轮(44)，所述三级叶轮(47 )与四级叶轮(44 )均设于电机转子(6 )上。
【文档编号】F04D29/66GK204003499SQ201420422171
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】江涛, 杨国柱, 甘鹏, 罗军, 魏瑛, 武佳慧, 江群, 卢荣 申请人:成都华气厚普机电设备股份有限公司