新型立式多级泵的制作方法
【专利摘要】一种新型立式多级泵，包括泵体壳体，泵体壳体内安装有泵轴，泵轴上安装多个叶轮，位于叶轮顶部的泵轴上安装有半集装式机械密封，其结构为：包括机封轴套，机封轴套上设置有卡槽，卡槽内部镶嵌动环；机封轴套在动环上面的外圆周面套有静环座，其底部开有槽，槽内紧配合镶嵌有静环，静环与动环的摩擦面紧贴；静环座的外圆周面上设置有两个台阶，分别为大台阶和小台阶，大台阶处通过多个小弹簧与机封压盖连接，同时，小台阶处通过密封圈与机封压盖密封；半集装式机械密封的外侧与泵体壳体内壁面之间是高压腔，泵体壳体的一端下部是输入口，泵体壳体的一端上部是输出口，输出口与末级叶轮的出口连通。可靠性好和使用寿命长。
【专利说明】
新型立式多级泵
技术领域
[0001]本发明涉及水栗技术领域，尤其是新型立式多级栗。
【背景技术】
[0002]立式多级栗是一种大幅提升液体能量的动力设备，其工作压力比较大，现有技术中的立式多级栗，其结构为:包括壳体，所述壳体内安装有栗轴，所述栗轴上安装叶轮，位于叶轮顶部的栗轴上安装有平衡鼓或平衡盘，所述平衡鼓或平衡盘的顶部通过轴封密封;每个叶轮的进口压力小于出口压力，到平衡鼓位置时，下部的压力大于上部的压力，平衡鼓或平衡盘平衡部分轴向力，由于平衡鼓或平衡盘通过间隙泄压，平衡室与进水室低压腔相通，泄漏严重，对于小流量高扬程多级栗效率降低的影响特别明显。
[0003]小流量高扬程立式多级栗，末级叶轮后的压力非常高，不采取平衡轴向力措施会对轴承造成很大载荷压力，不利于栗的正常运行，传统设计一般采用如上所述的平衡鼓或平衡盘结构，可以平衡部分轴向力，但泄漏量很大，使栗效率降低很多。
【发明内容】
[0004]本
【申请人】针对上述现有生产技术中的缺点，提供新型立式多级栗，从而使转子在高压腔内受的力互相抵消，平衡轴向力，有效的防止泄漏的现象。
[0005]本发明所采用的技术方案如下:
一种新型立式多级栗，包括栗体壳体，所述栗体壳体内安装有栗轴，所述栗轴上安装多个叶轮，每个叶轮的进口压力小于出口压力，位于叶轮顶部的栗轴上安装有半集装式机械密封，所述半集装式机械密封的结构为:包括机封轴套，所述机封轴套上设置有卡槽，所述卡槽内部通过防转销镶嵌动环;机封轴套在动环上面的外圆周面套有静环座，所述静环座底部开有槽，所述槽内紧配合镶嵌有静环，所述静环与动环的摩擦面紧贴;所述静环座的外圆周面上设置有两个台阶，分别为大台阶和小台阶，所述大台阶处通过多个小弹簧与机封压盖连接，同时，小台阶处通过密封圈与机封压盖密封;所述半集装式机械密封的外侧与栗体壳体内壁面之间是高压腔，所述栗体壳体的一端下部是输入口，所述栗体壳体的一端上部是输出口，所述输出口与末级叶轮的出口连通，同时，所述高压腔与末级叶轮出口连通。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进:
所述高压腔顶部的机封压盖上开有排气孔，所述排气孔连接排气阀；
所述机封压盖顶部的机封轴套上开有槽口，所述槽口内嵌入一挡片，所述挡片通过螺栓连接到机封压盖上；
每级叶轮上设计有密封环，所述密封环的直径为a，静环座的小台阶的最小承压直径为b，静环与动环摩擦面紧贴部分的最大外圆直径，即摩擦副外径为C，其中b=(0.9-0.95)a，c>b；
所述半集装式机械密封上部的机封压盖上开有回水孔，所述回水孔内通过回水管与输入口连通，所述回水管上安装有常闭阀门； 所述密封圈为O型密封圈。
[0007]本发明的有益效果如下:
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过对半集装式机械密封承压直径的巧妙设计，在高压腔内完成对转子作用力的互相抵消，达到平衡轴向力，有效防止泄漏的现象发生，提高使用可靠性和使用寿命。
[0008]本发明在末级叶轮后的栗轴上安装有半集装式机械密封，所述半集装式机械密封有轴套、动环、静环、弹簧、O型圈等组成，动环通过防转销与紧配合安装在轴套底部，静环与动环结合面的最大直径(摩擦副外径)与机械密封最小承压直径和密封环直径接近，使栗内的高压在转子上的作用力成为内力两两抵消，从结构上平衡了轴向力。使转子作用在轴承上的轴向力大大降低，动静环密封使平衡轴向力装置的泄漏量为零。栗效率大大提高。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图2为图1中A部的局部放大图。
[0011]其中:1、栗体壳体;2、排气阀；3、机封压盖;4、静环;5、动环;6、高压腔;7、输出口；
8、叶轮;9、栗轴；10、输入口； 11、机封轴套；12、密封圈；13、挡片；14、小弹簧;15、防转销；16、排气孔;17、静环座;18、回水管。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0013]如图1和图2所示，本实施例的新型立式多级栗，包括栗体壳体I，栗体壳体I内安装有栗轴9，栗轴9上安装多个叶轮8，每片叶轮8的进口压力小于出口压力，位于叶轮8顶部的栗轴9上安装有半集装式机械密封，半集装式机械密封的结构为:包括机封轴套11，机封轴套11上设置有卡槽，卡槽内部通过防转销15镶嵌动环5;机封轴套11在动环5上面的外圆周面套有静环座17，静环座17底部开有槽，槽内紧配合镶嵌有静环4，静环4与动环5的摩擦面紧贴;静环座17的外圆周面上设置有两个台阶，分别为大台阶和小台阶，大台阶处通过多个小弹簧14与机封压盖3连接，同时，小台阶处通过密封圈12与机封压盖3密封;半集装式机械密封的外侧与栗体壳体I内壁面之间是高压腔6，栗体壳体I的一端下部是输入口 10，栗体壳体I的一端上部是输出口 7，输出口7与末级叶轮8的出口连通，同时，高压腔6与末级叶轮8出口连通。
[0014]高压腔6顶部的机封压盖3上开有排气孔16，排气孔16连接排气阀2。高压腔6内的空气从排气孔16排出，确保动环5和静环4摩擦副贴合面间有液体形成液膜润滑而不是有空气夹在中间干摩擦。
[0015]机封压盖3顶部的机封轴套11上开有槽口，槽口内嵌入一挡片13，挡片13通过螺栓连接到机封压盖3上。挡片13为辅助安装件，安装完成后必须移出槽口。
[0016]每级叶轮8上设计有密封环，密封环的直径为a，静环座17的小台阶的最小承压直径为b，静环4与动环5摩擦面紧贴部分的最大外圆直径，即摩擦副外径为C，其中b=(0.9-0.95)a，c>bo
[0017]栗内首级叶轮8小于叶轮密封环直径a的区域为低压区，其他叶轮8该区域压力由前后叶轮8两两抵消，叶轮8上大于该直径的区域压力由叶轮8前后盖板自行抵消，在机封与栗体构成的高压腔6内大于该直径的区域作用在转子即机封上的压力上下相互抵消，介于最小承压直径b与密封环的直径a之间的区域其压力无法抵消，使转子承受方向向下的轴向力，数值较小，由布置在机封轴套11上部的轴承承受，Ob的设计，确保静环4在高压腔6中所受合力方向向下，保障摩擦面紧密贴合，这样的设计使机封在使用过程中弹簧处于浮动状态，有利于延长机封的使用寿命。
[0018]半集装式机械密封上部的机封压盖3上开有回水孔，回水孔内通过回水管18与输入口 10连通，回水管18上安装有常闭阀门。作为备用功能，万一机封摩擦面泄漏，其细小的间隙起到泄压作用，与进口低压区连通起到平衡鼓的作用，且因其间隙特别小，泄漏量小于传统平衡鼓结构
密封圈12为O型密封圈。
[0019]本发明在栗轴9上安装多个叶轮8，每片叶轮8的进口压力小于出口压力，如此设计，多级栗的最后一级叶轮后的压力很高，对密封要求大大增加，且高压作用在转子部件上的向下轴向力很大，对轴承的载荷要求高，传统做法是在末级叶轮8后加一平衡鼓或平衡盘平衡部分轴向力，减低轴承载荷要求，再在低压环境下做密封，密封压力小，但其缺点是平衡鼓和平衡盘通过间隙泄压，泄漏量大大增加，影响栗效率，特别是小流量高扬程的多级栗，效率损失就更明显。本发明则设计一种直接在高压腔6密封的多级栗，通过高压腔6内转子作用力的自平衡，减低轴承压力。
[0020]本实用新所述的半集装式机械密封，所谓半集装式机封，即机封自行装配成一体直接装入水栗，无需像普通机封那样要在栗装配过程中调整弹性元件的压缩量，装配完成后撤下动静部件间的挡片13即可。
[0021]本发明将静环4与动环5的摩擦面紧贴，这样设计的好处是:紧贴的摩擦面阻止液体从高压泄漏向低压区。
[0022]本发明所述的机封压盖3采用密封圈12进行密封，有效的阻止液体从高压腔6通过静环4和机封压盖3的间隙向外泄漏。
[0023]本发明设计挡片13的作用:挡片13—端固定在机封压盖3上，另一端嵌入机封轴套11槽口，将机封压盖3、机封轴套11、动环5和静环4连成一体，内部有夹在机封压盖3和静环座17间的小弹簧14的反弹张力使动静环摩擦面紧密贴合，保证安装精度，形成集装式机封部件，待转子部件安装到位后再拆除此挡片13。
[0024]本发明所述的动环5和静环4，动环5是跟着转子部件一起旋转的。静环4静止不动。
[0025]通过本发明的巧妙设计，在高压腔6内，高压对转子作用力大部分互相抵消，平衡轴向力，减轻了轴承的载荷压力。
[0026]本发明采用集装式平衡型机械密封，直接平衡轴向力，其工作可靠性好，使用寿命长。
[0027]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.一种新型立式多级栗，包括栗体壳体(I)，所述栗体壳体(I)内安装有栗轴(9)，所述栗轴(9)上安装多个叶轮(8)，每片叶轮(8)的进口压力小于出口压力，其特征在于:位于叶轮(8)顶部的栗轴(9)上安装有半集装式机械密封，所述半集装式机械密封的结构为:包括机封轴套(11)，所述机封轴套(11)上设置有卡槽，所述卡槽内部通过防转销(15)镶嵌动环(5);机封轴套(11)在动环(5)上面的外圆周面套有静环座(17)，所述静环座(17)底部开有槽，所述槽内紧配合镶嵌有静环(4)，所述静环(4)与动环(5)的摩擦面紧贴；所述静环座(17)的外圆周面上设置有两个台阶，分别为大台阶和小台阶，所述大台阶处通过多个小弹簧(14)与机封压盖(3)连接，同时，小台阶处通过密封圈(12)与机封压盖(3)密封;所述半集装式机械密封的外侧与栗体壳体(I)内壁面之间是高压腔(6)，所述栗体壳体(I)的一端下部是输入口(10)，所述栗体壳体(I)的一端上部是输出口(7)，所述输出口(7)与末级叶轮(8)的出口连通，同时，所述高压腔(6)与末级叶轮(8)出口连通。2.如权利要求1所述的新型立式多级栗，其特征在于:所述高压腔(6)顶部的机封压盖(3 )上开有排气孔(16 )，所述排气孔(16 )连接排气阀(2 )。3.如权利要求1所述的新型立式多级栗，其特征在于:所述机封压盖(3)顶部的机封轴套(11)上开有槽口，所述槽口内嵌入一挡片(13)，所述挡片(13)通过螺栓连接到机封压盖(3)上。4.如权利要求1所述的新型立式多级栗，其特征在于:每级叶轮(8)上设计有密封环，所述密封环的直径为(a)，静环座(17)的小台阶的最小承压直径为(b)，静环(4)与动环(5)摩擦面紧贴部分的最大外圆直径，即摩擦副外径为((3)，其中&=(0.9-0.95)&，(3>13。5.如权利要求1所述的新型立式多级栗，其特征在于:所述半集装式机械密封上部的机封压盖(3)上开有回水孔，所述回水孔内通过回水管(18)与输入口(10)连通，所述回水管(18)上安装有常闭阀门。6.如权利要求1所述的新型立式多级栗，其特征在于:所述密封圈(12)为O型密封圈。
【文档编号】F04D29/22GK106015012SQ201610539653
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】王金凤, 杨超君, 杜志高
【申请人】无锡艾比德泵业有限公司