力承压槽16，所述液力承压槽16端面沿轴向设有液力分配孔13，所述液力分配孔13 —端与液力承压槽16相连通，另一端与高压引流孔6相连通，以使高压腔内的高压液通过高压引流孔6、液力分配孔13和液力承压槽16流到液力膜承载面17上，不但有效保证了水栗支承部件长期安全地可靠运行，而且还达到通过流体动压效应提高的液力承载能力，在液力膜承载面端面产生由低到高压侧的粘性剪切流又能阻止有高压侧到低压侧的的压差流，使本发明无论在正常和非正常工况下均能实现轴向力最大程度的承载能力，保证了轴系轴向力合理平衡。
[0020]本发明可在所述叶轮3的轮毂外壁套有后置密封环12，所述后置密封环12与栗盖5固定连接，以利于对栗内的高压腔进行隔离，达到形成液力膜承载面外的低压环境，进一步提高液力膜承载面的压差，进而加强承载能力。
[0021]本发明所述液力膜承载面17的承载能力，可应用CFX软件对密封断面进行数值模拟，β为密封面螺旋槽的螺旋角，h为密封面的槽深，ζ为槽数，γ为槽区宽比，δ为槽径宽比，d为端面内经，D为端面外径，di为动压槽径。优化是采用逐一优化的方法，即在研究一个参数时，假定其余参数不变，从而找出最佳值。液力面主要参数:螺旋角β =15-30°，槽深h=3-8 μπι，槽数ζ=8，槽区宽比γ=0.3-0.8，槽径宽比δ =0.5-1.0 ;型式试验运转时间为120h，每隔5h测量并记录测量推力轴承负荷量，试验介质:清水；介质温度:25°C;静压试验:压力7.5MPa，试验时间15min ;运转试验:压力6MPa ;试验时间120h ;转速2950r/min。
[0022]试验结果表明:经过120h的运转液力面承载能力试验，在高压运行环境下，液力面承载能力达到负荷53%，大大减轻了推力轴承的载荷，有效保证了水栗支承部件长期安全可靠运行。
[0023]本发明可在所述栗轴9中心沿轴向设有轴心低压回流孔15，所述栗轴9外周圆周阵列有低压径向孔14，所述低压径向孔14径向设置，所述叶轮螺母1中心设有出液通孔19，所述轴心低压回流孔一端与低压径向孔相连通，另一端与出液通孔相连通，以使液力承载面承载的液流均匀得到充分收集至轴心低压回流孔15，低压回流孔15由于位于叶轮中心，在叶轮3的高速旋转之下，形成超低压力区，显著提高了液力承载面的压力差，加速液力承载面的承载液流充分流动，提高液力承载面液流承载能力，并突出的降低了机械密封腔的压力。
[0024]本发明所述叶轮3中心与推力轴承10组合间采用悬臂比1.2，大大提高了增压栗在运行过程中的刚度和强度。
[0025]本发明所述液力承压槽16在液力承载面上呈螺旋状排列，并环轴心向外缘呈渐开线形延伸，所述液力承压槽16圆周阵列至少8个，其螺旋角β =15-30°，槽深h=3-8 μ m，槽区宽比γ =0.3-0.8，槽径宽比δ=0.5-1.0，通过流体动压效应提高的液力承载能力，在液力承载面产生由低到高压侧的粘性剪切流又能阻止有高压侧到低压侧的的压差流，通过流体动压效应提高了端面的承载能力，正常和非正常工况下均能实现轴向力最大程度的承载能力，进一步保证了轴系轴向力合理平衡。
[0026]本发明所述栗体水平中心支承18使得轴向力在栗轴上不产生附加的弯矩，保证水栗转子能够更加平稳的运行。
[0027]本发明所述串联轴承10，在正常工况下承受液力面承载轴向力剩余负荷，定位轴承11作为水栗过渡过程反向水栗转子定位，这组合而成的三推力轴承组保证了对残余轴向力最可靠的承载。
[0028]本发明在运行时，栗轴高速旋转，带动叶轮旋转，使液体经栗体的进口通过叶轮导流，从出口排出，在运行过程中，栗体内的高压腔内的高压液通过高压引流孔6、液力分配孔13和液力承压槽16流到液力膜承载面17上，不但有效保证了水栗支承部件长期安全地可靠运行，而且还达到通过流体动压效应提高的液力承载能力，在液力膜承载面端面产生由低到高压侧的粘性剪切流又能阻止有高压侧到低压侧的的压差流，使本发明无论在正常和非正常工况下均能实现轴向力最大程度的承载能力，保证了轴系轴向力合理平衡，同时，液力承载面承载的液流通过低压径向孔均匀并充分收集至轴心低压回流孔15，并通过出液通孔19排出，由于低压回流孔15位于叶轮中心，在叶轮3的高速旋转之下，形成超低压力区，显著提高了液力承载面的压力差，加速液力承载面的承载液流充分流动，提高液力承载面液流承载能力，并突出的降低了机械密封腔的压力。
[0029]本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、性能稳定、工艺简单、断面无接触、液力承载轴向力等优点。
【主权项】
1.一种反渗透海水淡化增压栗，主要包括栗体、栗盖、栗轴、叶轮、叶轮螺母、前置密封环、机械密封、串联轴承和定位轴承、轴承箱和轴承箱盖，其特征在于所述栗盖相对于叶轮后端的端面上设有液力膜承载面，所述栗盖侧壁径向设有高压引流孔，所述液力膜承载面上圆周阵列有液力承压槽，所述液力承压槽端面沿轴向设有液力分配孔，所述液力分配孔一端与液力承压槽相连通，另一端与高压引流孔相连通。2.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化增压栗，其特征在于所述叶轮的轮毂外壁套有后置密封环，所述后置密封环与栗盖固定连接。3.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化增压栗，其特征在于所述栗轴中心沿轴向设有轴心低压回流孔，所述栗轴外周圆周阵列有低压径向孔，所述低压径向孔径向设置，所述叶轮螺母中心设有出液通孔，所述轴心低压回流孔一端与低压径向孔相连通，另一端与出液通孔相连通。4.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化增压栗，其特征在于所述叶轮中心与推力轴承组合间采用悬臂比1.2。5.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化增压栗，其特征在于所述液力承压槽在液力承载面上呈螺旋状排列，并环轴心向外缘呈渐开线形延伸，所述液力承压槽圆周阵列至少8个，其螺旋角β=15-30°，槽深h=3-8ym，槽区宽比γ =0.3-0.8，槽径宽比δ =0.5-1.0ο6.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化增压栗，其特征在于所述栗体中心设有栗体水平中心支承。
【专利摘要】本发明公开了一种反渗透海水淡化增压泵，主要包括泵体、泵盖、泵轴、叶轮、叶轮螺母、前置密封环、机械密封、串联轴承和定位轴承、轴承箱和轴承箱盖，其特征在于所述泵盖相对于叶轮后端的端面上设有液力膜承载面，所述泵盖侧壁径向设有高压引流孔，所述液力膜承载面上圆周阵列有液力承压槽，所述液力承压槽端面沿轴向设有液力分配孔，所述液力分配孔一端与液力承压槽相连通，另一端与高压引流孔相连通，具有结构新颖、性能稳定、承载性能高、断面无接触、磨损量小、轴向力平衡等优点。
【IPC分类】F04D29/42, F04D1/00, F04D29/041
【公开号】CN105240279
【申请号】CN201510602018
【发明人】王家斌, 袁寿其, 姚洪谦, 叶晓琰, 胡敬宁, 薛艳萍, 李秀鹏
【申请人】山东双轮股份有限公司, 江苏大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月21日