本实用新型涉及一种煤化工、石油化工、火力发电领域，特别涉及用于将多级泵内平衡室压力稳定在一预定范围内的稳压平衡装置及包括该稳压平衡装置的多级泵。
背景技术：
随着煤化工、火力发电、石油化工领域的快速、深度发展，对多级泵长周期、安全运行提出了更高的需求，特别是在多级泵运行时发生泵入口压力、流量波动，引起多级泵平衡室压力波动，导致多级泵转子轴向窜动，造成定位轴承或定位轴承损坏、机械密封的泄露等故障，无法满足设备安全运行的需要。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供一种稳压平衡装置，其能够保证多级泵运行时平衡室压力稳定在一定区间，确保多级泵在入口压力较大波动时，转子不发生较大窜动，确保多级泵平稳安全运行。本实用新型还提供一种具有稳压平衡装置的多级泵。
为了实现上述目的，本申请提供一种稳压平衡装置，用于将多级泵平衡室压力稳定在预定范围内，并且，该稳压平衡装置包括：阀体，阀体设置有第一开口和与第一开口成角度设置的第二开口；以及阀芯组件，设置在阀体中，并且，阀芯组件能够在阀体中移动，阀芯组件具有分隔第一开口和第二开口的分隔位置以及使第一开口和第二开口直接导通的导通位置。
进一步地，阀芯组件包括沿阀芯组件的轴向方向设置的主控制孔以及沿与阀芯组件的轴向方向相垂直的方向设置的副控制孔，并且，主控制孔与副控制孔相互连通，主控制孔对应于第一开口，副控制孔对应于第二开口，阀芯组件处于分隔位置时，第一开口和第二开口通过主控制孔和副控制孔导通，当阀芯组件处于导通位置时，第一开口和第二开口直接导通。
进一步地，稳压平衡装置还包括安装在阀体上的可调外压盖，可调外压盖的位置与第一开口相对应并能够朝向远离所述第一开口的方向移动。
进一步地，稳压平衡装置还包括弹性件，阀芯组件通过弹性件安装在可调外压盖上，弹性件向阀芯组件施加朝向第一开口的弹性力。
进一步地，稳压平衡装置还包括设置在可调外压盖上的密封内压盖，阀芯组件的阀杆穿出密封内压盖。
进一步地，阀芯组件的阀杆和可调外压盖之间设置有第一密封件，用于密封阀芯组件，第一密封件安装在密封内压盖和可调外压盖之间。
进一步地，稳压平衡装置还包括设置在阀体和可调外压盖之间的第二密封件。
进一步地，阀体具有设置在第一开口和第二开口之间的阀口，阀芯组件与阀口配合，阀口处设置有第一倾斜面部，阀芯组件具有第二倾斜面部，第一倾斜面部与第二倾斜面部具有相同的倾斜角度。
根据本实用新型的另一方面，提供一种多级泵，该多级泵包括上述的稳压平衡装置。
进一步地，多级泵还包括平衡室和平衡管，阀体的第一开口与平衡室出口连接，阀体的第二开口与平衡管连接。
通过本实用新型的稳压平衡装置，能够将多级泵平衡室压力稳定在预定范围内；并且，能够预防多级泵因泵入口压力大幅波动时，多级泵转子发生较大窜动，造成多级泵定位轴承、机械密封等损坏；从而能够控制好多级泵平衡室压力区间，避免多级泵转子窜动，进而延长多级泵安全运行时间，降低设备维护费用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的稳压平衡装置的实施例的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、阀体；20、可调外压盖；30、密封内压盖；40、阀芯组件；41、主控制孔；42、副控制孔；43、头部；44、中部；45、阀杆；50、第一密封件；60、第二密封件；70、防松件；80、弹性件；101、第一开口；102、第一倾斜面部；103、第二开口；431、第二倾斜面部。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本实用新型通过将所提出的稳压平衡装置设置在多级泵的平衡室出口与平衡管之间控制平衡室压力，预防多级泵因泵入口压力大幅波动时，多级泵转子发生较大窜动，造成多级泵定位轴承、机械密封等损坏；从而能够控制好多级泵平衡室压力区间，避免多级泵转子窜动，延长多级泵安全运行时间，降低设备维护费用。
图1示出了根据本实用新型一实施例的稳压平衡装置。如图1所示，该稳压平衡装置用于将多级泵平衡室压力稳定在一范围内，其包括阀体10以及设置在阀体10中的阀芯组件40。该阀体10设置有多个开口，图1中示出为两个，其中第一开口101位于阀体10的侧部，可以通过在阀体10的侧部上形成螺纹而将阀体10的该第一开口101与多级泵的平衡室出口进行连通。第二开口103位于阀体10的上方，用于与多级泵的平衡管连接，诸如，可以通过在阀体10上形成螺纹来与多级泵的平衡管进行连接。第一开口101和第二开口103成角度设置。阀芯组件40设置在阀体10中，并且，该阀芯组件40能够在阀体10中移动，该阀芯组件40具有分隔第一开口101和第二开口103的分隔位置以及使第一开口101和第二开口103直接导通的导通位置。
该阀芯组件40形成为板状，并且包括头部43、中部44以及阀杆45。阀芯组件40的中部44位于头部43和阀杆45之间。并且，该阀芯组件40包括沿阀芯组件40的轴向方向设置的主控制孔41以及沿与阀芯组件40的轴向方向相垂直的径向方向设置的副控制孔42并且，主控制孔41与副控制孔42相互连通，主控制孔41对应于第一开口101，副控制孔42对应于第二开口103，阀芯组件40处于分隔位置时，第一开口101和第二开口103通过主控制孔41和副控制孔42导通，当阀芯组件40处于导通位置时，第一开口101和第二开口103直接导通。优选地，主控制孔41沿阀芯组件40的轴向方向部分贯穿阀芯组件40的头部，副控制孔42沿与阀芯组件40的轴向方向相垂直的方向部分贯穿。优选地，这些副控制孔42沿径向延伸设置。
如上所描述的，该阀体10设置有两个开口，第一开口101(用于连接平衡室出口的开口)至少部分地与主控制孔41对齐，其中第二开口103(用于连接泵的平衡管的开口)至少部分地与副控制孔42对齐。
并且，阀体10具有设置在第一开口101和第二开口103之间的阀口，阀芯组件40与该阀口配合，该阀口处设置有第一倾斜面部102，该阀芯组件40的头部43具有第二倾斜面部431，第一倾斜面部102和第二倾斜面部431具有相同的倾斜度。
该稳压平衡装置还包括安装在阀体10上的可调外压盖20，该可调外压盖20的位置与第一开口101相对应并能够朝向远离第一开口101的方向移动。该可调外压盖20具有从其本体延伸突出的一突出部，通过防松件70，诸如防松螺栓，将该突出部安装在阀体10上。当然，也可以采用其他方式将该可调外压盖20安装在阀体10上。
在可调外压盖20和阀芯组件40之间设置有弹性件80，诸如弹簧。阀芯组件40通过该弹性件80安装在可调外压盖20上，弹性件80向阀芯组件40施加朝向第一开口101的弹性力。例如，通过在阀芯组件40的头部43上钻孔，并且在可调外压盖20上钻孔而将该弹性件80分别插入到阀芯组件40和可调外压盖20中，以将阀芯组件40和可调外压盖20连接起来。
该稳压平衡装置还包括设置在可调外压盖20上的密封内压盖30，阀芯组件40的阀杆45穿出该密封内压盖30，并能够穿过密封内压盖30往复移动。优选地，该密封内压盖30的外周上设置有螺纹，以与可调外压盖20内部周壁上的内螺纹相互结合。
而且，在阀芯组件40的阀杆45与可调外压盖20之间设置有第一密封件50，诸如V形密封圈。并且，如图1所示，该第一密封件50还安装在密封内压盖30和可调外压盖20之间。如上所述，通过密封内压盖30的外螺纹与可调外压盖20的内螺纹的结合，第一密封件50得到调节，并且，通过拆卸密封内压盖30能够方便地安装、更换第一密封件50。该第一密封件50与阀杆45紧密接触，从而将阀芯组件40部分地密封在阀体10中。
稳压平衡装置还包括设置在阀体10和可调外压盖20之间的第二密封件60，诸如，O型密封圈，用于保证阀体10内部的气密性。
根据本实用新型的另一方面，还提供一种多级泵，在该多级泵的平衡室出口与平衡管之间设置有上述稳压平衡装置。其中，该多级泵的平衡室出口与稳压平衡装置的阀体10的第一开口101连接，平衡管与稳压平衡装置的阀体10的第二开口103连接。
优选地，本实用新型的稳压平衡装置设置有一个主控制孔41，该主控制孔41的孔径根据平衡室正常压力值进行钻孔，具体地，根据多级泵平衡套最小径向间隙以及平衡盘最小轴向间隙产生的最小流量来确定主控制孔41的孔径。并且，设置有多个副控制孔42，这些副控制孔42的孔径大小设置成用以确保通过阀芯组件40的主控制孔41的流量、压力不受影响。依据主控制孔41的孔径，在阀芯组件40径向方向钻多个孔，并对每个孔进行攻丝，安装丝堵或节流孔板，从而进行流量、压力的调节。
当多级泵平衡室的压力升高时，当平衡室压力大于设计值时，由于平衡室压力大于弹性件80的弹性力，阀体10的第一倾斜面部102与阀芯组件40的头部43的第二倾斜面部431脱离接触，阀芯组件40沿着远离阀体10的第一开口101的方向(如图1所示的向右方向)移动，阀芯组件40打开，从而平衡室出口与平衡管接口连通，平衡室压力降低，从而以安全运行值进行运行。
当泵入口压力突然大幅降低时，平衡室压力降低，在弹性件80的弹簧力作用力下，阀芯组件40沿着朝向阀体10的第一开口101的方向(如图1所示的向左方向)移动，阀体10的第一倾斜面部102与阀芯组件40的头部43的第二倾斜面部431接触，阀芯组件40关闭或延缓开启阀体10的第一开口101和第二开口103之间的通路，从而，降低平衡室压力的较大波动。
此外，在平衡室安装截止阀和压力表，例如，通过在平衡室钻孔的方式进行安装，用于检查、调整平衡室的压力，并通过上述的平衡稳压装置进行进一步的调整。
当多级泵平衡盘与平衡座减压套或平衡鼓与平衡鼓套发生磨损、间隙增大时，造成平衡室压力增高，阀芯组件40在阀体10内，沿着向阀体10外的方向移动，上述稳压平衡装置的阀体10的第一倾斜面部102与阀芯组件40的头部43的第二倾斜面部431脱离接触。通过阀芯组件40的阀杆45的移动距离以及通过平衡室压力表所显示压力的升高，可以检测出减压套的磨损。并且，在多级泵大修后安装阀芯组件40时对阀杆45伸出量进行测量、记录，定期对阀杆45伸出量进行检查，如果阀杆45伸出，说明阀芯组件与阀体易发生泄露，可根据阀杆45伸出量进行检查，从而通过阀芯组件40的阀杆45的移动量可以进行多级泵的检查和修理。
机泵正常运行时平衡室的压力由主控制孔进行控制，以保证多级泵运行时平衡室压力稳定在一定区间，确保多级泵在入口压力较大波动时，转子不发生较大窜动，确保多级泵平稳安全运行。
通过控制平衡室压力，从而能够预防多级泵因泵入口压力大幅波动时，多级泵转子发生较大窜动，造成多级泵定位轴承、机械密封等的损坏；控制好多级泵平衡室压力区间，避免多级泵转子窜动，延长多级泵安全运行时间，降低设备维护费用。
通过在平衡室安装压力表，并且，通过监控阀芯组件的移动，可以检测到平衡盘与平衡座减压套或平衡鼓与平衡鼓套发生磨损、间隙增大时，通过阀芯组件的主控制孔和副控制孔的流量增大。平衡室压力大于设计值时，平衡室压力大于弹性件的弹性力，阀芯组件沿着远离阀体的第一开口的方向向阀体外移动，阀芯组件打开。并且，可以通过阀体的阀杆的移动量判断平衡减压套磨损量。
通过如上所述的稳压平衡装置能够预防多级泵因泵入口压力大幅波动时，多级泵转子发生较大窜动，造成多级泵定位轴承、机械密封等损坏；从而能够控制好多级泵平衡室压力区间，避免多级泵转子窜动，延长多级泵安全运行时间，降低设备维护费用。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。