一种无平衡机构低温罐内泵的制作方法

1.本实用新型涉及一种无平衡机构低温罐内泵，属于低温泵技术领域。


背景技术：

2.目前使用的低温罐内泵均存在平衡机构，平衡机构采用平衡鼓或平衡盘，或者二者相结合的方式。平衡机构的原理在于利用水力在不同位置的压差及作用面积来平衡叶轮轴向力。
3.轴向力平衡的建立基于离心泵的扬程，但离心泵的扬程随流量的变化而变化，当工况点发生变化时，平衡位置需重新建立，平衡机构间隙会发生变化，即泵转子会产生窜动。当工况变化迅速或启停机时，平衡机构难免会因为受到惯性而运动件与静止件产生研磨。
4.为了建立平衡系统，往往平衡机构需设计较长的动静摩擦副，利用流体通过动静摩擦副间隙的沿程损失，形成平衡机构两侧的压差。转子系统中动静摩擦副的增加，会带来转子出现卡滞抱死的风险。
5.另外低温罐内泵输送介质为低温易气化介质，当泵在异常工况运行下，部分介质气化时，会造成压降变化使平衡机构失衡，造成平衡部件动静接触，促使停机故障及泵损伤。因此，综上所述，有必要提出一种新型无平衡机构罐内低压泵以解决现有技术的不足。


技术实现要素：

6.针对上述突出问题，本实用新型提供一种无平衡机构低温罐内泵，该装置无平衡机构，具有摩擦副少、轴承定位简单等优点，更适合输送低温易气化介质，可极大的降低泵转子的卡滞风险。
7.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
8.一种无平衡机构低温罐内泵，包括：
9.螺旋导流体，所述螺旋导流体为柱状结构，所述螺旋导流体内设置有空腔，所述空腔被配置为容纳首级叶轮和次级叶轮，所述首级叶轮的叶片和所述次级叶轮的叶片背对背布置，所述螺旋导流体上还设置有第一通孔和若干溢流通道，所述空腔和若干所述溢流通道流体导通连接；
10.转动轴，所述转动轴贯穿所述第一通孔，所述首级叶轮和所述次级叶轮环套在所述转动轴上，所述转动轴的第一端与电机固定连接，所述转动轴的第二端为自由端，所述转动轴被配置为在电机的驱动下，带动所述首级叶轮和所述次级叶轮转动，最终带动流体在所述螺旋导流体内流动；
11.诱导轮，所述诱导轮环套在所述转动轴的第二端，所述诱导轮被配置为诱导流体进入所述螺旋导流体内。
12.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，还包括首级叶轮口环和次级叶轮口环，所述首级叶轮口环环套在所述首级叶轮的轮毂圆周周壁上，所述次级叶轮口环环套在所述次
级叶轮的轮毂圆周周壁上，所述次级叶轮口环的外径大于所述首级叶轮口环的外径，以平衡所述转动轴的自重和所述诱导轮产生的轴向力。
13.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，还包括隔板，所述隔板通过分体挡板定位在所述螺旋导流体内，且所述隔板上设置有第二通孔和若干第三通孔，所述第二通孔被配置为容纳所述转动轴穿过，若干所述第三通孔被配置为连通若干所述溢流通道。
14.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，还包括上轴承、中间轴承和下轴承，所述上轴承、所述中间轴承和所述下轴承以三点支撑的方式支撑所述转动轴，所述上轴承通过轴承压盖固定在电机端盖上，作为所述转动轴的固定端，所述中间轴承和所述下轴承的轴向无限位，作为所述转动轴的浮动端。
15.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，还包括冷却管组件，所述冷却管组件布置在所述电机端盖和若干所述溢流通道之间的空隙中，以对电机和轴承进行冷却。
16.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，还包括底阀，所述底阀被配置为支撑所述无平衡机构低温罐内泵，以及作为所述无平衡机构低温罐内泵的吸入阀。
17.所述的无平衡机构低温罐内泵，优选地，所述溢流通道的数量为三条，且螺旋布置在所述螺旋导流体内。
18.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
19.1、本实用新型装置为无平衡机构低温罐内泵，靠两级叶轮背靠背布置自平衡叶轮轴向力，利用叶轮口环充当摩擦副，同时首级叶轮与次级叶轮口环采用不同的尺寸，产生与重力方向相反的轴向力，用于平衡转动轴自重与诱导轮所产生的轴向力，由于无平衡机构，当泵工况变化时，轴向力时刻平衡，转动轴、叶轮不会发生窜动。
20.2、本实用新型无平衡机构低温罐内泵，具有摩擦副少、轴承定位简单等优点，更适合输送低温易气化介质，可极大的降低泵转子卡滞风险。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例提供的一种无平衡机构低温罐内泵的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型该实施例提供的螺旋导流体等轴侧图；
23.图3为本实用新型该实施例提供的螺旋导流体水力内芯等轴侧图；
24.图中各附图标记如下：
[0025]1‑
吸入段；2
‑
首级叶轮；3
‑
分体挡板；4
‑
隔板；5
‑
次级叶轮；6
‑
转动轴；7
‑
螺旋导流体；8
‑
电机壳体；9
‑
电机组件；10
‑
电机端盖；11
‑
冷却管组件；12
‑
上轴承；13
‑
轴承压盖；14
‑
中间轴承；15
‑
次级叶轮口环；16
‑
首级叶轮口环；17
‑
诱导轮；18
‑
下轴承；19
‑
底阀；20
‑
第一通孔。
具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]
除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0028]
本实用新型装置为无平衡机构低温罐内泵，靠两级叶轮背靠背布置自平衡叶轮轴向力，利用叶轮口环充当摩擦副，同时首级叶轮与次级叶轮口环采用不同的尺寸，产生与重力方向相反的轴向力，用于平衡转动轴自重与诱导轮所产生的轴向力，由于无平衡机构，结构简单紧凑，避免了平衡机构带来的微小间隙磨损故障。当泵工况变化时，泵可保证时刻平衡，即转动轴、叶轮、轴承不会出现因轴向力失衡而造成的窜动。
[0029]
如图1、2所示，本具体实施方式提供一种无平衡机构低温罐内泵，包括：
[0030]
螺旋导流体7，螺旋导流体7为柱状结构，螺旋导流体7内设置有空腔，空腔被配置为容纳首级叶轮2和次级叶轮5，首级叶轮2的叶片和次级叶轮5的叶片背对背布置，螺旋导流体7上还设置有第一通孔20和若干溢流通道，空腔和若干溢流通道流体导通连接；
[0031]
转动轴6，转动轴6贯穿第一通孔20，首级叶轮2和次级叶轮5环套在转动轴6上，转动轴6的第一端与电机固定连接，转动轴6的第二端为自由端，转动轴6被配置为在电机的驱动下，带动首级叶轮2和次级叶轮5转动，最终带动流体在螺旋导流体7内流动；
[0032]
诱导轮17，诱导轮17环套在转动轴6的第二端，诱导轮17被配置为诱导流体进入螺旋导流体7内。
[0033]
本具体实施方式中，优选地，还包括首级叶轮口环16和次级叶轮口环15，首级叶轮口环16环套在首级叶轮2的轮毂圆周周壁上，次级叶轮口环15环套在次级叶轮5的轮毂圆周周壁上，次级叶轮口环15的外径大于首级叶轮口环16的外径，通过计算使次级叶轮口环15产生向上的轴向力以平衡转动轴6的自重和诱导轮17产生的轴向力。
[0034]
本具体实施方式中，优选地，还包括隔板4，隔板4通过分体挡板3定位在螺旋导流体7内，且隔板4上设置有第二通孔和若干第三通孔，第二通孔被配置为容纳转动轴6穿过，若干第三通孔被配置为连通若干溢流通道。
[0035]
本具体实施方式中，优选地，还包括上轴承12、中间轴承14和下轴承18，上轴承12、中间轴承14和下轴承18以三点支撑的方式支撑转动轴6，上轴承12通过轴承压盖13固定在电机端盖10上，作为转动轴6的固定端，中间轴承14和下轴承18的轴向无限位，作为转动轴6的浮动端。
[0036]
本具体实施方式中，优选地，还包括冷却管组件11，冷却管组件11布置在电机端盖10处和若干溢流通道之间的空隙中，以对电机和轴承进行冷却。
[0037]
本具体实施方式中，优选地，冷却管组件11采用首级扬程对电机及轴承进行冷却，使换热后的介质导回泵入口。
[0038]
本具体实施方式中，优选地，还包括底阀19，底阀19被配置为支撑无平衡机构低温罐内泵，底阀19最重要的作用是作为无平衡机构低温罐内泵的吸入底阀，由无平衡机构低温罐内泵的自重控制开启与关闭。一般在储罐底板与泵井之间设置底阀，泵的底座位于底阀上，当泵安装时，依靠泵的重力作用将阀门打开，泵与储罐液体联通。将泵取出维修时，阀
门失去泵的重力作用，在弹簧作用力和储罐内静压的共同作用下，使阀门关闭。
[0039]
本具体实施方式中，优选地，如图3所示，溢流通道的数量为三条，且螺旋布置在螺旋导流体7内，实现首级叶轮2与次级叶轮5串联背靠背布置自平衡叶轮水力轴向力。
[0040]
本具体实施方式中，优选地，螺旋导流体7为整体铸造结构。
[0041]
本具体实施方式中，优选地，采用潜液电机为转动轴提供驱动力，轴承采用低温轴承靠介质进行冷却。
[0042]
本具体实施方式中，优选地，溢流通道采用三蜗室流道，充分利用泵井内的径向空间，保证流道的过流面积。同时在三个流道之间的空隙部位设计冷却管，使换热后的介质回到泵入口。
[0043]
本实用新型装置为无平衡机构，结构简单紧凑，避免了平衡机构带来的微小间隙磨损故障。本实用新型水力自平衡轴向力，无论泵工况点如何改变，泵可保证时刻平衡，即当泵工况发生波动时，转动轴、叶轮、轴承(简称转子)不会出现因轴向力失衡而造成的窜动。本实用新型装置适合低温储罐罐内泵的使用工况。
[0044]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。