双壳体多级离心泵的制作方法

本实用新型涉及一种离心泵，尤其是一种用于可靠输送高温、高压、低汽蚀余量、低介质密度、具有腐蚀性液体介质的双壳体多级离心泵。

背景技术：

离心泵是依靠旋转叶轮对流体的作用把原动机的机械能传递给流体，由于离心力作用，流体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去。在此过程中，转子会产生轴向力，使得转子在运转时会发生轴向窜动，容易引起离心泵转子上的平衡盘和平衡环之间的相互磨擦，平衡盘和平衡环会磨损、损坏，缩短了平衡盘和平衡环的使用寿命。在运送高压、高温、腐蚀性液体过程中，壳体与泵轴膨胀量不一致而导致轴弯曲、或定子部件与转子部件抱死而影响泵的正常工作。现有双壳体多级离心泵输送高温、高压、低汽蚀余量、低介质密度、具有腐蚀性液体介质时使用寿命短、可靠性低，安装维护麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述技术缺陷，提供一种双壳体多级离心泵，用于输送高温、高压、低汽蚀余量、低介质密度、具有腐蚀性液体介质时其使用寿命长、安全性高、安装维护操作方便。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：双壳体多级离心泵，包括泵芯组件和外筒体，外筒体上设置有吸入口和排出口，泵芯组件安装在外筒体内，泵芯组件包括内壳体、筒体盖、泵轴、首级叶轮、多个次级叶轮、首级导叶、导叶和末级导叶，首级叶轮和多个次级叶轮依次安装在泵轴上，首级叶轮是双吸叶轮，位于吸入口下方，首级叶轮外设置有首级双吸导叶，次级叶轮为单吸叶轮，次级叶轮之间设有导叶，导叶与内壳体固定，最末端的次级叶轮一侧设置有末级导叶，末级导叶与内壳体固定，泵轴的两端分别与驱动端轴承体和非驱动端轴承体连接，在非驱动端的泵轴上设置有双平衡鼓，双平衡鼓外安装有平衡套，双平衡鼓与平衡套之间有间隙，在双平衡鼓外圆表面上设置有单向锯齿形环形槽，平衡套前端设置有涡旋切断槽孔，在非驱动端的泵轴末端固定有推力轴承盘，推力轴承盘左右两侧对称设置推力瓦组件。

所述推力瓦组件包括瓦块座和多个瓦块，瓦块用瓦块螺钉固定在瓦块座上，瓦块与推力轴承盘接触的面上设置有半圆柱形的调整筋。更优地，沿瓦块螺钉的中心轴设置有进油孔，在进油孔的顶端设有伞型喷射孔，伞型喷射孔紧对前一瓦块的后缘。

所述末级导叶与筒体盖之间留有轴向间隙，与外筒体间留有径向间隙。

所述内壳体为多级壳体每级内壳体之间采用金属面密封，在内壳体和外筒体间形成高压腔。

所述泵轴上设置有与叶轮相对应的叶轮定位环，每个叶轮轮毂端面留有超过叶轮轮毂延轴向的膨胀量的间隙。

本实用新型的优点是（1）泵的首级采用双吸结构有效降低了泵的必须汽蚀余量，满足了输送高温、高饱和介质的需要；首级采用双吸导叶结构设更换地消除径向力。（2）采用双平衡鼓结构消除轴向力，在双平衡鼓外圆表面设置单向锯齿形环形槽，该节流槽形成了强制的泰勒旋涡层对自激切向力具有强大抑制作用，保证转子的稳定运行，同时节流阻力比矩形环形槽大35~40%。（3）推力瓦组件结构使轴瓦载荷均匀、承载能力强，推力瓦组件降温效果好，使用寿命长。

具体实施方式

图1本实用新型整体结构示意图。

图2本实用新型泵芯组件结构示意图。

图3本实用新型首级叶轮处的局部示意图。

图4为末级导叶处的局部示意图。

图5为内壳体与外筒体处的局部示意图。

图6为双平衡鼓处的局部示意图。

图7为双平衡鼓外表面结构示意图。

图8为推力轴承盘处结构示意图。

图9为推力瓦组件结构示意图。

图10为推力瓦组件剖视图。

图11为瓦块的主视图。

图12为瓦块的俯视图。

图13为瓦块螺钉的结构示意图。

图中，1推力瓦组件，1a瓦块，1b调整筋，1c瓦块螺钉，1d瓦块座，1e进油孔，1f伞型喷射孔，2推力轴承盘,3非驱动端轴承体，4非驱动端机封腔体，5平衡套压板，6筒体盖，7双平衡鼓，8末级导叶，9平衡套，10内壳体，11导叶，12次级叶轮，13叶轮定位环，14首级叶轮，15首级导流压盖，16首级导叶，17驱动端机封腔体，18驱动端轴承体，19径向轴瓦组件，20轴，21主螺母，22主螺柱，23泵芯组件，24外筒体，25拉紧螺柱，26锁紧螺母，27吸入口，28排出口，29高压腔，30双吸流道，31轴向间隙，32径向间隙，33低压腔，34间隙，35单向锯齿形环形槽，36涡旋切断槽孔，37端盖，38油腔,39外盖。

具体实施方式

本实用新型双壳体多级离心泵的整体结构如图1所示，主要由泵芯组件23和外筒体24两大部分组成，吸入口27和排出口28均设在外筒体24上方，组装好的泵芯组件23装配在外筒体24内，用主螺柱22、主螺母21将泵芯组件23与外筒体24固定，用拉紧螺柱25和锁紧螺母26向传动端拉紧泵芯组件23并锁紧即完成整体组装，在现场安装时省时间、达到快速安装或更换泵芯的作用，使整个设备可以在线恢复或维护。

如图2所示，本实用新型的泵芯组件23主要包括内壳体10、筒体盖6、泵轴20、首级叶轮14、多个次级叶轮12、首级导叶16、导叶11和末级导叶8等，首级叶轮14和多个次级叶轮12依次安装在泵轴20上，首级叶轮14是双吸叶轮，位于吸入口27下方，首级叶轮14外设置有首级双吸导叶16，首级导流压盖15位于首级双吸导叶16外侧并对首级双吸导叶16进行限位固定，首级导流压盖15用螺柱与驱动端机封腔体17固定，次级叶轮12为单吸叶轮，次级叶轮12之间设有导叶11，导叶11与内壳体10固定，最末端的次级叶轮12一侧设置有末级导叶8，末级导叶8与内壳体10固定，泵轴20的两端分别与驱动端轴承体18和非驱动端轴承体3连接，在非驱动端的泵轴20上设置有双平衡鼓7，双平衡鼓7外安装有平衡套9，双平衡鼓7与平衡套9之间有间隙，在双平衡鼓7外圆表面上设置有单向锯齿形环形槽35，平衡套9前端设置有涡旋切断槽孔36，平衡套9压板5将平衡套9压紧固定在筒体盖6上，在非驱动端的泵轴20末端固定有推力轴承盘2，推力轴承盘2左右两侧对称设置推力瓦组件1。在首级叶轮14侧和末级导叶8侧分别设置有驱动端机封腔体17和非驱动端机封腔体4，以密封轴向形成液体输送腔，非驱动端机封腔体4位于筒体盖6及双平衡鼓7的外侧。

如图4和图5所示，在末级导叶8与筒体盖6之间留有轴向间隙31，与外筒体24间留有径向间隙32。内壳体10为多级壳体，每级内壳体10之间采用金属面密封，在内壳体10和外筒体24间形成高压腔29。泵轴20上设置有与叶轮相对应的叶轮定位环13，每个叶轮轮毂端面留有超过叶轮轮毂延轴向的膨胀量的间隙34。在内壳体10和外筒体24之间腔中压力与排出口28处压力相同，称作高压腔29，而内壳体10与各级叶轮及导叶形成的腔中压力低，称为低压腔33，在每级内壳体10之间采用金属面密封，能更好的适用于高温高压工况，内壳体10中的介质不会从级间泄露到高压腔29，利用内外腔的压力差很好的解决了级间密封的问题；在泵轴20上设置有与叶轮相对应的叶轮定位环13，每个叶轮轮毂端面留有超过叶轮轮毂延轴向的膨胀量的间隙34。即每级叶轮为单级定位形式，每级叶轮的轮毂端面留有超过叶轮轮毂受高温影响后延轴向的膨胀量的间隙34，有效防止由于叶轮轮毂膨胀导致泵轴20的弯曲变形，保证设备的转子在高温高压下能安全稳定运行。末级导叶8与筒体盖6之间留有足够的轴向间隙31、与外筒体24之间留有足够的径向间隙32。当泵芯受高温影响膨胀时回自动向着间隙方向膨胀，不会影响到转子部分和外壳体与承压筒体盖6所构成的压力边界，使泵芯组件23在高温和高压作用下始终处于自由状态，防止设备受高温高压影响而引起内部零件变形膨胀时使定子部件与转子部件抱死现象的发生。

在端盖37内侧、泵轴20外侧和外盖39内侧形成了油腔38，推力瓦组件1、推力轴承盘2和非驱动端轴承体3均处于该油腔38中。如图8-图11所示，本实施例中推力瓦组件1包括瓦块座1d和多个瓦块1a，瓦块1a用瓦块螺钉1c固定在瓦块座1d上，瓦块1a与推力轴承盘2接触的面上设置有半圆柱形的调节筋1b。本实施例中将调节筋1b设计成半圆柱形，在负荷波动时推力瓦块1a能及时跟随推力轴承盘2的转动轴向位移引起的偏摆，使整个推力瓦面承载均匀，有效减少转动冲击，解决了推力瓦组件1的偏磨现象，使推力瓦组件1的承载能力更强，解决了由于转子的冲击引起轴承部件的振动和瓦温升高。

图13示意了瓦块螺钉1c的结构，沿瓦块螺钉1c的中心轴设置有进油孔1e，在进油孔1e的顶端设有伞型喷射孔1f，伞型喷射孔1f紧对前一瓦块1a的后缘。可帮助降低局部高温，冲刷轴环上的热油，并将新鲜润滑油喷入每个瓦块1a的入口边缘。应用本实施例中结构，可减少热油在推力瓦组件1上的滞留，降低瓦块1a温度，同时增加油膜厚度，可实现更高的特定负载能力。可使用小尺寸轴承来支承给定的负载，从而因减小轴承直径而进一步节省功耗。在泵轴20的非驱动端，

本实用新型首级采用双吸叶轮和双吸导叶，具有双吸流道30，其抗汽蚀能力强；双平衡鼓7和推力轴承盘2两次连续平衡轴向力，并在双平衡鼓7上应用泰勒阻尼技术，有效降低因负荷变动或设备启停过程中产生的压力冲击引起的轴向推力；推力瓦组件1结构使轴瓦载荷均匀、承载能力强；瓦块螺钉1c具有伞型喷射孔1f可对瓦块1a降温，延长使用寿命；外筒体24与内壳体10结合的双筒体结构，在受到高温冲击时内壳体10向自由端自由膨胀，有效避免由于高温引起的壳体与轴泵轴20膨胀量不一致而导致轴的弯曲、或定子部件与转子部件抱死现象，耐高温冲击能力强；泵芯组件23为可抽设计具有安装快速、操作维护方便的优点。本实用新型的双壳体离心泵结构可用于输送高温、高压、低汽蚀余量、低介质密度、具有腐蚀性液体介质，其使用寿命长、安全可靠。