本发明涉及一种泵结构，尤其涉及一种泵的轴向力平衡装置。
背景技术：
多级管道泵采用了立式节段式外加不锈钢外筒结构，可以直接安装在管道中，从而减少阀门、弯管等管路附件，具有结构紧凑，占地面积小，安装方便等特点，因此该类泵型深受市场欢迎，近年来越来越被广泛地使用。
现有的管道泵都存在严重的轴向力问题，因为在叶轮工作时，会在叶轮上产生轴向力，多级管道泵的叶轮多了，其轴向力问题也就更显而易见了。目前平衡多级管道泵的轴向力大体有两种方法：一是采用安装平衡鼓或者平衡盘和平衡环装置的方法，采用安装平衡鼓的方法，仍会存在较大的剩余轴向力，可能会对泵造成损坏；而平衡盘在设计和制造中稍有差错，就会在泵的启动过程中发生强力的转子串动和平衡盘摩擦，使平衡盘成为易损坏件，无法保证泵的正常运行，缩短了泵的使用寿命，增加设备成本，降低生产效率。二是在各个工作叶轮的背面设置平衡室，并在叶轮的后盖板上钻孔，即通过平衡孔的方式释放轴向力，这种方法平衡轴向力也解决的不彻底，会存在剩余轴向力。
技术实现要素：
本发明的目的在于设计一种泵的轴向力平衡装置，其无需再安装平衡轴向力装置，结构简单，平衡效果好，泵的使用寿命长。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种泵的轴向力平衡装置，包括泵体、泵轴和叶轮，所述泵轴通过轴承座安装于泵体上，所述泵轴上对称安装有方向相反、尺寸和数量相同的两组叶轮，所述叶轮均设有曲线流道，曲线流道进水口位于叶轮的迎液面上，出 水口位于泵轴与泵体的空腔内，所述叶轮背液面一侧的泵轴上均设有导叶，其吸入段位于叶轮的同一侧，所述轴承座套装于泵轴上端，且轴承座内部与泵轴相接近部分自上至下依次设有轴承压盖、轴承衬套、球轴承、轴承挡圈和密封圈，所述泵轴下端设有外螺纹，且泵轴下端设置有用于锁紧螺纹的锁紧螺母，所述叶轮上端面设有环形凹槽，且环形凹槽与所述曲线流道进水口上设有相通的平衡孔，所述泵轴两侧的两级叶轮背液面与壳体之间设有密封环，所述密封环与泵轴两侧对称的两级叶轮背液面之间设有齿形槽。
进一步地说，所述球轴承为深沟球轴承或角接触球轴承。
进一步地说，所述泵体内壁与叶轮环壁之间设有径向间隙。
进一步地说，所述泵轴两侧对称的两级叶轮背液面之间还设有减压腔。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.通过采用上述技术方案，利用叶轮与泵体径向间隙液流与旋转中受到离心力所引起的压力差及平衡孔，平衡绝大部分轴向力，剩余轴向力经球轴承平衡，可以实现完全平衡掉轴向力。
2.本发明通过密封环和齿形槽的设计，可增加密封效果，并利用两级叶轮之间的减压腔，使通过的液流产生扩散损失，增加阻力，从而有效地降低泵的泄漏量，提高泵的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1-泵体，2-泵轴，3-叶轮，4-轴承座，41-轴承压盖，42-轴承衬套，43-球轴承，44-轴承挡圈，45-密封圈，5-曲线流道，6-导叶，7-锁紧螺母，8-环形凹槽，9-平衡孔，10-密封环，11-齿形槽，12-径向间隙，13-减压腔。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种泵的轴向力平衡装置，包括泵体1、泵轴2和叶轮3，泵轴2通过轴承座4安装于泵体1上，轴承座4套装于泵轴2上端，且轴承座4内部与泵轴2相接近部分自上至下依次设有轴承压盖41、轴承衬套42、球轴承43、轴承挡圈44和密封圈45，泵轴2下端设有外螺纹，且泵轴2下端设置有用于锁紧螺纹的锁紧螺母7。泵轴2上对称安装有方向相反、尺寸和数量相同的两组叶轮3，叶轮3均设有曲线流道5，曲线流道5进水口位于叶轮3的迎液面上，出水口位于泵轴2与泵体1的空腔内，叶轮3背液面一侧的泵轴2上均设有导叶6，导叶6的吸入段位于叶轮3的同一侧。叶轮3上端面设有环形凹槽8，且环形凹槽8与曲线流道5进水口上设有相通的平衡孔9，泵轴2两侧的两级叶轮3背液面与壳体之间设有密封环10，密封环10与泵轴2两侧对称的两级叶轮3背液面之间设有齿形槽11。泵体1内壁与叶轮3环壁之间设有径向间隙12，泵轴2两侧对称的两级叶轮3背液面之间还设有减压腔13。球轴承43属于滚动轴承，对于小功率多级管道泵采用深沟球轴承，对于大功率(＞30kW)多级管道泵采用角接触球轴承。
工作时，液体从叶轮3的曲线流道5进水口流入的压力为P1，曲线流道5出水口流出的压力为P2，压力降为P1-P2；然后流经径向间隙12，径向间隙12的进口压力为P3，径向间隙12的出口压力为P4，压力降为P3-P4。液体从径向间隙12流出，流经泵轴与泵体的空腔、平衡孔9回到叶轮3的曲线流道5进水口。叶轮3两端受到的介质压力与受压面积的乘积即叶轮3两端所受轴向力相同，这样即可以平衡掉绝大部分的轴向力，残余轴向力由球轴承43来承担，从而更加有效的平衡轴向力，保证了泵的正常运行工作，延长泵的使用寿命，降低设备成本，提高生产效率。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。