一种离心泵轴向力平衡机构的制作方法

本发明涉离心泵，尤其涉及一种安装在离心泵上的轴向力平衡机构。

背景技术：

多级离心泵在电力、石油化工等行业被广泛应用。在离心泵叶轮的吸入口处，离心泵后盖板的前侧面受吸入压力的作用，而其后侧面受高压的作用，此外，由于两侧密封泄漏不相等的各种影响，叶轮两盖板上的液体压力分布情况也不相同。因此，液体作用于叶轮上的力是不平衡的，于是产生作用在叶轮上的一个与轴心线相平行的轴向力。

离心泵轴向力的平衡机构的设计是泵组设计的关键问题。泵组运转过程中，若离心泵轴向力的平衡机构不能平衡泵组产生的轴向力，在其作用下转子会发生轴向窜动,则会造成泵动静部件摩擦而降低效率，严重时泵转子与各静部件咬死而导致泵零部件的损坏以致不能工作。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种离心泵轴向力平衡机构。

本发明所述的一种离心泵轴向力平衡机构，包括安装在泵传动轴4上的平衡鼓1以及安装在泵壳体上的平衡套3，及压紧平衡套3的平衡套压板2。

进一步地，所述平衡鼓1的大外径通过下述公式确定：

平衡鼓大外径d＝1.3x多级泵次级叶轮口环直径。

进一步地，所述平衡鼓1的小外径通过下述公式确定：

平衡鼓小外径d＝0.83x多级泵次级叶轮口环直径。

进一步地，所述平衡鼓1的大外径面，和/或小外径面加工成多个不规则的节流槽5。

进一步地，所述节流槽5与所述平衡鼓1的外表面所成的一个角度为20°～40°。

进一步地，所述节流槽5与所述平衡鼓1的外表面所成的角度为30°。

进一步地，所述平衡鼓1的小外径面和平衡套3内壁面间隙的宽度为0.4～0.5mm。

进一步地，所述平衡鼓1的大外径面和平衡套压板2内壁面间隙宽度为0.35～0.45mm。

进一步地，所述平衡鼓1的端面和平衡套2的端面的轴向间隙的宽度为0.12～0.15mm。

进一步地，所述平衡机构安装在所述离心泵非驱动端末级叶轮的后端。

本发明所述多级离心泵轴向力平衡结构，其解决了现有多级泵不能完全平衡轴向力的技术问题。所述平衡机构既可以很好地平衡轴向力,又提高了多级离心泵的可靠性，可广泛应用于多级离心泵的轴向力平衡。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明所述平衡机构结构示意图；

图2为本发明所述平衡机构中所述平衡鼓局部放大剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明所述离心泵轴向力的平衡机构的具体实施方式进行说明。

本实施例所述离心泵轴向力平衡机构，安装在泵的非驱动端末级叶轮后，如图1所述，所述平衡机构包括安装在传动轴4上的平衡鼓1以及安装在泵壳体上的平衡套3，及压紧平衡套3的平衡套压板2；

平衡鼓1的小外径面和平衡套3内壁面间隙f的宽度为0.4～0.5mm，优选地，间隙f的宽度为0.45mm；所述平衡鼓1的大外径面和平衡套压板2内壁面的间隙h宽度为0.35～0.45mm，优选地，间隙h的宽度为0.40mm；为保证平衡结构能在启动瞬间后建立平衡力，平衡鼓1的端面和平衡套2的端面的轴向间隙e的宽度为0.12～0.15mm，优选地，所述轴向间隙e的宽度为0.13mm。

如图2所示，平衡鼓1的大外径面与小外径面均加工成多个不规则的节流槽5，优选地，所述节流槽5与平衡鼓1的外表面所成的一个角度g为20°～40°，优选地，所述节流槽5与平衡鼓1的外表面所成的角度g为30°。节流槽5用于增加节流间隙的长度，减小平衡鼓1的泄漏量。

轴向力会使转子轴向窜动，造成泵动静部件摩擦，所述平衡结构安装在离心泵非驱动端的末级叶轮后，如图1所示，离心泵中平衡机构所在位置的a端为高压区，即流体介质压出区，b端为低压区，即流体介质进入区，因此平衡机构的两端有一个压力差，在离心泵工作时，流经平衡机构的液体介质，能够使平衡结构形成一个与总轴向力方向相反的平衡力，平衡力大小与平衡鼓1的尺寸设计有关。

平衡鼓1的大、小直径按照以下方法确定：通过计算残余轴向力以及平衡鼓1两侧的压力差来确定平衡鼓的受力面积，通过平衡鼓的受力面积确定平衡鼓的直径。

通过大量(达到上千次)的现场试验和论证，通过以下公式计算平衡鼓直径：

平衡鼓大外径d＝1.3x多级泵次级叶轮口环直径；

平衡鼓小外径d＝0.83x多级泵次级叶轮口环直径。

通过上述计算来确定平衡鼓1的尺寸，就能够恰好平衡离心泵工作时产生的轴向力，消除转子的轴向窜动，减小泵工作时的振动及噪声，进而提升了泵的性能及使用寿命。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也全部包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明所述离心泵轴向力平衡机构，包括安装在泵传动轴上的平衡鼓以及安装在泵壳体上的平衡套，及压紧平衡套的平衡套压板，本发明所述多级离心泵轴向力平衡结构，其解决了现有多级泵不能完全平衡轴向力的技术问题。所述平衡机构既可以很好地平衡轴向力,又提高了多级离心泵的可靠性，可广泛应用于多级离心泵的轴向力平衡。

技术研发人员：高巍;闫强;张文杰;王英敏;韩彬;姚瀚;王鹤宇;魏玉莲;陈艳玲;孙雨
受保护的技术使用者：沈阳鼓风机集团石化泵有限公司
技术研发日：2017.07.06
技术公布日：2017.09.19