内置轴向力平衡装置的卧式离心泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种内置轴向力平衡装置的卧式离心泵，它包括叶轮、泵体、平衡装置、螺母、机械密封和泵轴。所述泵轴悬臂端平面与叶轮居中内端面齐平，泵体的进口内腔居中设有由均布的径向肋共同连接轴向套，轴向套与泵轴处在同一轴线上，安插在轴向套中的平衡装置用螺母锁紧，呈悬臂状的平衡装置与叶轮居中内端面之间，设有靠弹性顶靠密封且可相对旋转的密封副。本实用新型内置的平衡装置处在泵体进口腔内，直接占据了叶轮居中内端面的空间，以此抵消叶轮后盖板配置的空间，此结构实现叶轮两侧分别承载的正压轴向力和背压轴向力相等，使得泵轴及支承轴承运行质态得到显著改善，从而大大提高配套泵的使用寿命。
【专利说明】
内置轴向力平衡装置的卧式离心泵
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种水力机械结构设计，具体地讲，本实用新型涉及一种离心栗附属装置的结构设计，特别是一种内置轴向力平衡装置的卧式离心栗。
【背景技术】
[0002]卧式离心栗属于传统栗产品，是市场上应用量最大的一种栗。卧式离心栗因结构限制，其配套叶轮的前盖板面积比后盖板面积小一些，在进口介质压力作用下叶轮前盖板承受正压力，由此产生相应量的正压轴向力，该轴向力方向顺栗轴指向叶轮进口。同时，叶轮后盖板承受背压力，由此产生相应量的背压轴向力，该轴向力方向从叶轮进口指向栗轴方向。正常工况下卧式离心栗的正压轴向力与背压轴向力方向相反，而且背压轴向力大于正压轴向力。若栗内两种轴向力相差悬殊，必将恶化工况，带来最大的问题是增加栗轴支承轴承的负荷，并且对栗的可靠性带来负面影响。鉴于上述情况，在高背压工况下运行的卧式离心栗，更需要通过结构改进来减小或消除多余背压轴向力，从而实现改善栗的运行质态，提尚使用寿命的目的。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要针对现有技术的卧式离心栗运行时叶轮两端面承受的轴向力不平衡问题，提出一种内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，该配置结构简单、制作容易、运行平衡，能够自动抵消背压轴向力与正压轴向力的差值。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。
[0005]内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，它包括叶轮、栗体、平衡装置、螺母、机械密封和栗轴。所述叶轮和机械密封用栗轴串连接在栗体内。其改进之处在于:所述栗轴悬臂端平面与叶轮居中内端面齐平。所述栗体的进口内腔居中设有由均布的径向肋共同连接轴向套，轴向套与栗轴处在同一轴线上，安插在轴向套中的平衡装置用螺母锁紧，呈悬臂状的平衡装置与叶轮居中内端面之间，设有靠弹性顶靠密封且可相对旋转的密封副。
[0006]上述结构中，所述平衡装置是一种轴向组合件，它包括轴体、静座、动座、动环、静环和弹簧。所述动座以大端面与叶轮居中内端面密封连接，由此构成动座随叶轮旋转的联动配合。所述轴体内端设有密封安装静座的轴向盲孔，静座与轴体端面之间由弹簧作轴向弹性支承，在弹簧的作用下静座主动贴靠动座的端面，由此构成一对可相互旋转的密封副。
[0007]上述结构中，所述动座相对静座的一端面镶嵌动环，静座相对动座的一端面镶嵌静环。
[0008]上述结构中，所述动环和静环均为陶瓷制品或硬质合金制品。
[0009]上述结构中，所述弹簧为圆柱形压缩弹簧。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果:
[0011]1、内置的平衡装置是一种靠弹性伸展自动实现端面之间的密封装置，其结构简单、制作容易、安装方便；
[0012]2、平衡装置处在栗体进口内，直接占据了叶轮居中内端面的空间，它用平衡装置轴向投影面积来抵消叶轮后盖板安装的机械密封和栗轴的轴向投影面积，因叶轮两侧实际面积相差不大，在相同的压力工况条件下，叶轮两侧分别承载的正压轴向力和背压轴向力几乎相等；
[0013]3、栗配置平衡装置后，直接改善栗轴及支承轴承运行质态，有利于提高栗的使用寿命O
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型结构不意图。
[0015]图2是图1中序号3所示平衡装置的结构放大示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0017]图1所示的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，是应用在潜水器压载舱中的实施例，它包括叶轮1、栗体2、平衡装置3、螺母4、机械密封5和栗轴6。所述叶轮I和机械密封5用栗轴6串连接在栗体2内，安装到位后栗轴6悬臂端平面与叶轮I居中内端面齐平。此状况下的叶轮I在栗轴5上轴向移动自由度设有限制，处于一种浮动连接，为了做到既能准确轴向定位叶轮，又能起到平衡叶轮I前后盖板承受轴向力的作用，本实用新型在栗体2的进口内腔居中设有由均布的径向肋2.1共同连接轴向套2.2，该轴向套2.2与栗轴6处在同一轴线上，将平衡装置3安插到轴向套2.2中并用螺母4锁紧。呈悬臂状的平衡装置3与叶轮I居中内端面之间设有靠弹性顶靠密封且可相对旋转的密封副。本实用新型中的平衡装置是一种轴向组合件，它包括轴体3.1、静座3.2、动座3.3、动环3.4、静环3.5和弹簧3.6。所述动座3.3是一种圆片状构件，安装时以大端面与叶轮I居中内端面密封连接。该件密封连接有两个作用，一是做到动座3.3与叶轮I结合面之间密封，二是做到动座3.3随叶轮I旋转。所述轴体3.1是平衡装置3的主体构件，朝内的一端设有轴向盲孔，该轴向盲孔用于密封安装静座3.2，静座3.2与轴向盲孔之间由弹簧3.6作轴向弹性支承。本实施例应用的弹簧3.6是圆柱形压缩弹簧，在弹簧3.6的作用下静座3.2轴向外伸，从而实现静座3.2主动贴靠动座3.3的端面，由此构成一对可相对旋转的密封副。
[0018]本实用新型为了进一步提高密封副的旋转质量、密封效果和使用寿命，在动座3.3相对静座3.2的一端面镶嵌动环3.4，静座3.2相对动座3.3的一端面镶嵌静环3.5。本实施例中动环3.4和静环3.5均是陶瓷制品，该材质具有超稳定的物理特性，特别是有很高耐磨性能。两者结合面呈镜面，摩擦损耗极小，密封效果好，完全满足潜水器的配套要求。
[0019]本实用新型内置的平衡装置3处在栗体2进口腔内，直接占据了叶轮I居中内端面的空间，它用平衡装置3轴向投影面积来抵消叶轮I后盖板安装的机械密封5和栗轴6的轴向投影面积，因叶轮I两侧实际面积相差不大，在相同的压力工况条件下，叶轮I两侧分别承载的正压轴向力和背压轴向力几乎相等，使得栗轴6及支承轴承运行质态得到显著改善，其结果增加配套栗的使用寿命。
【主权项】
1.一种内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，它包括叶轮(I)、栗体(2)、平衡装置(3)、螺母(4)、机械密封(5)和栗轴(6);所述叶轮(I)和机械密封(5)用栗轴(6)串连接在栗体(2)内；其特征在于:所述栗轴(6)悬臂端平面与叶轮(I)居中内端面齐平;所述栗体(2)的进口内腔居中设有由均布的径向肋(2.1)共同连接轴向套(2.2)，轴向套(2.2)与栗轴(6)处在同一轴线上，安插在轴向套(2.2)中的平衡装置(3)用螺母(4)锁紧，呈悬臂状的平衡装置(3)与叶轮(I)居中内端面之间，设有靠弹性顶靠密封且可相对旋转的密封副。2.根据权利要求1所述的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，其特征在于:所述平衡装置(3)是一种轴向组合件，它包括轴体(3.1)、静座(3.2)、动座(3.3)、动环(3.4)、静环(3.5)和弹簧(3.6);所述动座(3.3)以大端面与叶轮(I)居中内端面密封连接，由此构成动座(3.3)随叶轮(I)旋转的联动配合;所述轴体(3.1)内端设有密封安装静座(3.2 )的轴向盲孔，静座(3.2)与轴向盲孔之间由弹簧(3.6)作轴向弹性支承，在弹簧(3.6)的作用下静座(3.2)轴向外伸，从而实现静座(3.2)主动贴靠动座(3.3)的端面，由此构成一对可相对旋转的密封副。3.根据权利要求2所述的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，其特征在于:所述动座(3.3)相对静座(3.2)的一端面镶嵌动环(3.4)，静座(3.2)相对动座(3.3)的一端面镶嵌静环(3.5)04.根据权利要求2或3所述的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，其特征在于:所述动环(3.4)和静环(3.5)均为陶瓷制品。5.根据权利要求2或3所述的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，其特征在于:所述动环(3.4)和静环(3.5)均为硬质合金制品。6.根据权利要求2所述的内置轴向力平衡装置的卧式离心栗，其特征在于:所述弹簧(3.6)为圆柱形压缩弹簧。
【文档编号】F04D29/08GK205559355SQ201620268576
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】陈金平, 巫进, 邱勇, 王辉, 唐晓晨
【申请人】江苏振华泵业股份有限公司