專利名稱：動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及對多級離心泵軸向力進(jìn)行調(diào)控的方法及其多級離心泵的結(jié)構(gòu)，尤其涉及分前、后兩部葉輪對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵在運(yùn)行過程中當(dāng)軸向力發(fā)生變化時對其進(jìn)行調(diào)控的方法。
背景技術(shù)：
軸向力是影響離心泵平均壽命的主要因素之一。在現(xiàn)有技術(shù)中，對于單級單吸離心泵，平衡軸向力的方法是在葉輪后蓋板上設(shè)密封環(huán)(稱后密封環(huán))并使該密封環(huán)范圍以內(nèi)的泵腔與吸入口相連通，使得葉輪前、后蓋板上所承受的壓力基本抵消，殘余軸向力由推力軸承來承擔(dān)。連通方法有兩種一種是在后密封環(huán)范圍以內(nèi)葉輪后蓋板上開平衡孔，另一種是用卸荷管(回水管)將該范圍內(nèi)的泵腔與吸入口相連通。其卸荷管直徑一般在10mm左右，出廠以后卸荷管直徑不再變化。多級離心泵葉輪數(shù)至少在兩個以上，多則十幾個甚至更多。平衡軸向力的方法有，A.蝸殼式多級離心泵，有螺旋形壓水室，殼體通常是水平中開的，采用葉輪對稱布置方法來平衡軸向力，殘余軸向力由推力軸承來承擔(dān)；B.山西陽泉市水泵廠ZL96217016.X名稱為“節(jié)段對置蝸殼式多級渣漿泵”的實用新型專利公開的是節(jié)段蝸殼式多級渣漿泵；C.傳統(tǒng)節(jié)段式離心泵全部葉輪同方向安裝在一根泵軸上，各級壓水室為徑向?qū)~式，定子用拉緊螺栓沿軸向拉緊為一體。這種泵長期以來一直采用末級葉輪后的平衡盤或平衡鼓(又稱卸荷盤)來平衡軸向力；D.本發(fā)明人在ZL02114680.2名稱為“葉輪對稱布置的分段式多級離心泵”的發(fā)明專利公開了一種單吸多級節(jié)段式離心泵，葉輪分布呈近似對稱狀態(tài)，殘余軸向力由推力軸承來承擔(dān)。上述各種結(jié)構(gòu)形式的多級離心泵無論是蝸殼式的還是徑向?qū)~式的，其平衡軸向力的方法一般分兩類一類是用對稱布置的方法使整臺泵軸向力基本平衡，由推力軸承來承擔(dān)殘余軸向力；另一類是全部葉輪同方向安裝，用平衡盤使整臺泵的軸向力達(dá)到動態(tài)平衡，或者使用平衡鼓(卸荷盤)的平衡力與整臺泵的軸向力達(dá)到基本平衡，而殘余軸向力仍然由推力軸承來承擔(dān)。上述泵的軸向力在出廠前已調(diào)整好，在運(yùn)行過程中不再進(jìn)行調(diào)控軸向力的工作。
但是，泵在運(yùn)行期間，由于多級離心泵往往使用在礦井下或野外農(nóng)田灌溉中，運(yùn)行環(huán)境條件較差，被泵送的液體中常含有一定量的固體顆粒，泵內(nèi)磨損的速度隨含雜量和顆粒度的加大而急劇加快，導(dǎo)致大量的泵遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的首次大修期(8000小時以上)就已損壞，有的泵甚至只能使用數(shù)百小時。對此在該行業(yè)解決的方法往往是解體檢修，甚至另換新泵。非計劃性停機(jī)現(xiàn)象屢屢發(fā)生，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)。
本發(fā)明人根據(jù)多年的觀察和研究，發(fā)現(xiàn)隨著泵運(yùn)行時間的延長，單吸葉輪前后密封間隙都會因磨損而逐漸加大，前密封間隙的加大使得葉輪前蓋板所承受壓力分布降低，后密封間隙的加大使得葉輪后蓋板所承受壓力分布升高，二者都引起軸向力沿著指向單吸葉輪進(jìn)水口側(cè)的方向增大以至引起推力軸承的損壞。傳統(tǒng)單級單吸離心泵對上述泵運(yùn)行過程中軸向力增大沒有具體的應(yīng)對措施，只是這種軸向力變化增量較小，變化速度較慢，表現(xiàn)出的危害不十分嚴(yán)重。而在多級泵的實際運(yùn)行過程中，所有的密封間隙都會因磨損而逐漸加大，各個密封間隙的磨損都會導(dǎo)致每級葉輪兩個蓋板外的壓力分布發(fā)生變化，每級葉輪承受的軸向力隨著運(yùn)行過程出現(xiàn)增量，多級離心泵中多數(shù)葉輪這種軸向力增量比單級泵情況還要大得多。多級泵全部葉輪所承受的軸向力的增量迭加在一起，表現(xiàn)為整臺多級泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)的軸向力增量。這個增量與單級泵情況相比有三個顯著特點一是量值大，二是變化快，三是方向和大小會隨對稱布置與否和對稱布置的具體方式而有所不同。這往往會導(dǎo)致整臺多級泵的實際軸向力值超出設(shè)計規(guī)定的軸向力變化范圍，而導(dǎo)致多級離心泵的損壞。也是工程實踐中多級離心泵故障率遠(yuǎn)較單級離心泵故障率高得多的最根本、最主要的原因。事實是現(xiàn)有技術(shù)中，多級離心泵比單級離心泵因軸向力過大而造成的故障率高得多?？傊?，運(yùn)行過程中出現(xiàn)的軸向力增量是多級離心泵因軸向力過大而造成各種故障的根源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法。本發(fā)明當(dāng)多級泵在運(yùn)行過程中由于各種密封間隙的磨損而出現(xiàn)軸向力增量時，通過調(diào)整調(diào)控裝置中的節(jié)流機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)流量使其進(jìn)、出口兩端的壓力差達(dá)到預(yù)定值，從而控制多級泵中兩個特定腔體內(nèi)的壓力分布平均值之差達(dá)到預(yù)定值，從而對多級泵運(yùn)行過程中因密封間隙磨損而出現(xiàn)的軸向力增量進(jìn)行及時和恰當(dāng)?shù)姆捶较虻謨?，以延長多級泵的平均無故障工作時間(MTBF)，提高泵的平均使用壽命。
本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種動態(tài)調(diào)控多級離心泵軸向力的方法，其主要特點是包括有A.在分前、后兩部對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵，其前部葉輪進(jìn)水口指向驅(qū)動端，后部指向非驅(qū)動端，在前部末級葉輪(1-3)上設(shè)有后密封環(huán)(1-9)，在后密封環(huán)(1-9)范圍以內(nèi)的腔體(1-4)上開調(diào)控孔(1-6)，用調(diào)控裝置(3)將調(diào)控孔(1-6)與前部前數(shù)級葉輪的吸入腔(1-2)通過回流孔(1-7)相連接，或者與前部吸入端的吸入室(1-1)通過回流孔(1-8)相連通。
B.給出后密封環(huán)(1-9)范圍以內(nèi)的腔體(1-4)的壓力P與多級泵的軸向力f之間變化的對應(yīng)關(guān)系f(P)，確定設(shè)計時選用的驅(qū)動端或非驅(qū)動端推力軸承允許承受的最大軸向力F，并使|f(P)|≤F。
C.用調(diào)控裝置(3)中的節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)作為調(diào)控的執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)調(diào)控裝置(3)中的泄漏量，使壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)作為主要監(jiān)測機(jī)構(gòu)顯示的壓力/壓差指示值Pmin為多級離心泵的殘余軸向力達(dá)到設(shè)計時選用的推力軸承允許承受的軸向力F。
D.多級離心泵開始運(yùn)行。
所述的動態(tài)調(diào)控多級離心泵軸向力的方法還包括有E.隨著多級泵運(yùn)行過程中前、后部壓出段間軸套部位泄漏間隙及前部末級葉輪后密封環(huán)密封間隙的磨損引起對應(yīng)的泄漏量逐步加大，使得前部末級葉輪后密封環(huán)范圍(1-4)內(nèi)壓力升高，調(diào)控裝置(3)中的監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)顯示的壓力/壓差指示值變大，由Pmin逐漸增達(dá)到Pmax時，重復(fù)C步驟，多級離心泵繼續(xù)運(yùn)行。
G.當(dāng)多級離心泵運(yùn)行到調(diào)控裝置(3-0)中的節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)調(diào)節(jié)調(diào)控裝置(3)中的泄漏量對壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)顯示的壓力/壓差指示值P無變化或變化在(Pmax-Pmin)/2以下時，解體檢修，使多級泵內(nèi)所有的密封間隙都恢復(fù)到設(shè)計值并更換其它已磨損過流部件后，重復(fù)C步驟，多級離心泵恢復(fù)運(yùn)行。
所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置得多級離心泵軸向力的方法還包括有所述的A步驟中，在分前、后兩部對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵為多級泵的總級數(shù)為偶數(shù)，前、后部葉輪總數(shù)相等；級數(shù)為奇數(shù)，后部葉輪數(shù)比前部葉輪數(shù)多一個，后部末級葉輪(2-1)后蓋板上裝有背葉片。
所述的動態(tài)調(diào)控多級離心泵軸向力的方法還包括有所述的前數(shù)級葉輪為至少1級。
本發(fā)明所述的C步驟中還包括有在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體(2-3)上設(shè)有泵用軸向力測定裝置(5)。
所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法的泵用軸向力測定裝置(5)在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體(2-3)設(shè)有軸承(5-2)，軸承(5-2)的外圈設(shè)有軸承盒(5-3)，導(dǎo)向鍵(5-4)設(shè)于軸承體(4-5)與軸承盒(5-3)之間；軸承體端蓋(5-14)與軸承體(4-5)固連，其立柱端設(shè)有在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-12)；軸承盒壓蓋(5-5)將軸承(5-2)沿軸向壓緊在軸承盒(5-3)內(nèi)，其中心固連有挺桿(5-6)，穿出軸承體端蓋(5-14)與輪輻剪切式力傳感器(5-12)固連；泵用軸向力測定裝置(5)在軸承體端蓋(5-14)的立柱端與在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-12)之間設(shè)有同樣在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-15)。在泵用軸向力測定裝置(5)上設(shè)有軸向力顯示表可以直接顯示軸向力的大小。
所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法還包括有所述的調(diào)控孔(1-6)和前部前數(shù)級葉輪的吸入腔(1-2)或前部吸入段的吸入室(1-1)相連通的回流孔(1-7、1-8)的內(nèi)徑為多級離心泵泵口徑的1/4-3/4。
所述的調(diào)控裝置包括有連通管(3-3、3-6)，其兩端設(shè)有與泵體相聯(lián)接的進(jìn)口端管接頭(3-4)和出口端管接頭(3-5)，還包括在連通管(3-3、3-6)上設(shè)有節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)。用節(jié)流機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)高壓腔體(1-4)內(nèi)的壓力。
所述的調(diào)控裝置還包括有在連通管(3-3、3-6)上設(shè)有監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)。可間接顯示軸向力的變化數(shù)值。
所述的調(diào)控裝置還包括有連通管(3-3)和(3-6)、進(jìn)口管接口(3-4)和出口管接頭(3-5)、法蘭盤(3-7)和法蘭盤(3-8)的內(nèi)徑相同，且均為多級泵泵口徑的1/4-3/4。
所述的調(diào)控裝置還包括有節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)為安裝在法蘭盤(3-7)和(3-8)之間的至少兩個不同孔徑的節(jié)流片或節(jié)流環(huán)(3-9)。
所述的調(diào)控裝置還包括有所述的節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)為節(jié)流閥或為電動節(jié)流閥門。
本發(fā)明的方法主要基于發(fā)明人對上述問題研究后的如下結(jié)論1.運(yùn)行時間的延長，單吸葉輪前后密封間隙都會因磨損而逐漸加大，前密封間隙的加大使得葉輪前蓋板所承受的壓力分布降低，級間密封間隙的加大使得葉輪后蓋板所承受的壓力分布升高。二者都引起軸向力沿著指向單吸葉輪進(jìn)水口側(cè)的方向增大以至引起推力軸承的損壞。
2.用節(jié)流機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)高壓腔體(1-4)內(nèi)的壓力。
3.軸向力與腔體(1-4)內(nèi)的壓力或者腔體(1-4)與前部末級葉輪之前葉輪的吸入室或前部吸入室之間壓力差存在有比較確切的一一對應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明的有益效果是1.結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理。
2.由泵的用戶在泵運(yùn)行過程中調(diào)整調(diào)控裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來對泵運(yùn)行中出現(xiàn)的軸向力增量進(jìn)行及時和恰當(dāng)?shù)姆捶较虻謨?，由調(diào)控裝置的監(jiān)測機(jī)構(gòu)來直接或間接監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向抵償工作是否恰當(dāng)合理。省工省時，方便快捷，可防止非計劃性停機(jī)現(xiàn)象，從而使多級離心泵平均無故障工作時間(MTBF)及平均使用壽命大為延長，泵的可靠性指標(biāo)成倍增長，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。同時由于對泵的總級數(shù)i、葉輪布置方式及其它過流部件作出比較靈活和適當(dāng)?shù)恼{(diào)整等，可使多級離心泵的效率有所提高。
3.調(diào)控裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)控裝置的監(jiān)測機(jī)構(gòu)均安裝在泵體的外部非常明顯和方便的位置，便于對多級離心泵軸向力增量進(jìn)行及時和恰當(dāng)?shù)牡謨敗?br> 4.適用于蝸殼式或是導(dǎo)葉式，臥式或立式等結(jié)構(gòu)形式的多級離心泵。
以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進(jìn)一步詳述

圖1為本發(fā)明的應(yīng)用實施例1主視圖。
圖2為本發(fā)明的應(yīng)用實施例2主視圖。
圖3為本發(fā)明的泵用軸向力測定裝置主視示意圖。
圖4為本發(fā)明的調(diào)控裝置實施例1的主視圖。
圖5為本發(fā)明的調(diào)控裝置實施例2的主視圖。
具體實施例方式應(yīng)用例見圖1，為型號MDZ85-67X6的葉輪對稱布置的單吸六級離心泵，整臺泵分為前部和后部兩組，1為泵的前部結(jié)構(gòu)，2為泵的后部結(jié)構(gòu)，前部葉輪和后部葉輪進(jìn)口方向相反。多級泵的總級數(shù)為偶數(shù)，前、后部葉輪總數(shù)相等。以上總體布置方式可使前、后兩組葉輪所承受的軸向力大部互相抵消。在分前、后兩部對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵，其前部葉輪進(jìn)水口指向驅(qū)動端，后部指向非驅(qū)動端，在前部末葉輪1-3上設(shè)有后密封環(huán)1-9，在后密封環(huán)1-9范圍以內(nèi)的腔體1-4上開調(diào)控孔1-6用調(diào)控裝置3將調(diào)控孔1-6與前部前數(shù)級葉輪的吸入腔1-2或前部吸入段的吸入室1-1通過回流孔1-7、1-8相連通。調(diào)控孔1-6與調(diào)控裝置3的進(jìn)口管接頭3-4連接，調(diào)控裝置3的出口管接頭3-5與前部中段1-2或前部吸入段的吸入室1-1相連通。輸送液體的主液流從前部吐出段壓出后，通過與泵進(jìn)、出口等直徑的管路與后部吸入段的吸水室2-2相連通，最后從后部吐出段壓出。后部軸承體2-3上安裝配對角接觸球軸承2-4。
整臺泵出廠前，通過實測給出調(diào)控軸向力的監(jiān)測值

安裝調(diào)控裝置節(jié)流孔的孔徑最小的節(jié)流片3-9，使整臺多級泵的殘余軸向力達(dá)到監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力的初始值，如泵出口壓力為3.98MPa，流量為85m3/h，其監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力的初始值為1.34MPa，隨著多級泵運(yùn)行過程中密封間隙的磨損軸向力將發(fā)生變化，但是由于此種結(jié)構(gòu)形式的多級泵在運(yùn)行中前、后部絕大多數(shù)葉輪有關(guān)密封間隙對稱磨損的原因，運(yùn)行中的實際軸向力與腔體1-4內(nèi)的壓力或者與腔體1-4與前部末級葉輪之前葉輪的吸入室或前部吸入室之間的壓力差存在有比較確切的一一對應(yīng)關(guān)系，隨著前、后部吐出段間軸套部位泄漏間隙及前部末級葉輪后密封環(huán)密封間隙的磨損引起對應(yīng)的泄漏量逐步加大，使得前部末級葉輪后密封環(huán)范圍的腔體1-4內(nèi)壓力升高，從而壓力表3-2或壓差計3-2’的顯示值變大，整臺多級泵的殘余軸向力由-fm開始逐漸地由負(fù)變零進(jìn)而變?yōu)檎?。殘余軸向力的正向最大允許值fm與開始時的負(fù)向軸向力-fm絕對值相等，亦等于設(shè)計時選用雙向推力軸承所允許的軸向力的最大值，當(dāng)殘余軸向力達(dá)到監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力達(dá)到調(diào)控值2.08MPa。再由用戶將節(jié)流片3-9更換為孔徑較大的節(jié)流片3-9，使軸向力的變化重復(fù)上述“-fm-零值-fm”的變化過程，對應(yīng)的壓力表3-2顯示值重復(fù)上述1.56MPa-2.08MPa或壓差計3-2’重復(fù)上述“ΔPmin-ΔPmax”的變化過程。每經(jīng)歷一個變化過程，就將節(jié)流片3-9更換為孔徑更大的節(jié)流片3-9，直至將所有備用5個節(jié)流片3-9全部用完，再對泵進(jìn)行檢修。更換一個節(jié)流片3-9的周期與所泵送液體的清潔程度(含雜量及其顆粒度)、各種密封間隙所使用材質(zhì)及其它一些具體設(shè)計參數(shù)有關(guān)。
只要壓力表3-2或壓差計3-2’的顯示值處于規(guī)定的范圍內(nèi)，則殘余軸向力也就處于-fm、fm之間。殘余軸向力是隨泵的流量變化的，因此這種泵出廠時要給出“調(diào)控裝置壓力表讀數(shù)極小值Pmin、極大值Pmax-進(jìn)、出口壓力(流量)”曲線或者給出“壓差計讀數(shù)極小值ΔPmin、極大值ΔPmax-進(jìn)、出口壓力(流量)”曲線，該曲線還應(yīng)按安裝后泵的實際吸入真空度進(jìn)行調(diào)整，以便在運(yùn)行中隨時間接監(jiān)測軸向力的變化情況。
應(yīng)用例2圖2，可動態(tài)調(diào)控軸向力的葉輪對稱布置的多級離心泵，在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體2-3上設(shè)有泵用軸向力測定裝置5。在泵用軸向力測定裝置5上設(shè)有軸向力顯示表可以直接顯示軸向力的大小。泵用軸向力測定裝置5的結(jié)構(gòu)另報專利。
圖3，泵用軸向力測定裝置5在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體2-3設(shè)有軸承5-2，軸承5-2的外圈設(shè)有軸承盒5-3，導(dǎo)向鍵5-4設(shè)于軸承體2-3與軸承盒5-3之間；軸承體端蓋5-14與軸承體2-3固連，其立柱端設(shè)有在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器5-12；軸承盒壓蓋5-5將軸承5-2沿軸向壓緊在軸承盒5-3內(nèi)，其中心固連有挺桿5-6，穿出軸承體端蓋5-14與輪輻剪切式力傳感器5-12固連。在軸承體端蓋5-14的立柱端與在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器5-12之間還設(shè)有同樣在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器5-15。
調(diào)控裝置實施例1見圖4，有連通管3-3、3-6，其兩端設(shè)有與泵體相聯(lián)接的進(jìn)口端管接頭3-4和出口端管接頭3-5，在連通管3-3、3-6上設(shè)有節(jié)流機(jī)構(gòu)3-1。在連通管3-3、3-6上還設(shè)有監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力表3-2。連通管3-3、3-6的管徑為多級泵泵口徑的1/2。節(jié)流機(jī)構(gòu)3-1為在連通管3-3、3-6上設(shè)有法蘭盤3-7、3-8，兩盤之間設(shè)有六個不同中孔孔徑的節(jié)流環(huán)3-9。
調(diào)控裝置實施例2見圖5，節(jié)流機(jī)構(gòu)3-1為節(jié)流閥或為電動節(jié)流閥門。其余結(jié)構(gòu)與上例相同。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是包括有A.在分前、后兩部對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵，其前部葉輪進(jìn)水口指向驅(qū)動端，后部指向非驅(qū)動端，在前部末級葉輪(1-3)上設(shè)有后密封環(huán)(1-9)，在后密封環(huán)(1-9)范圍以內(nèi)的腔體(1-4)上開調(diào)控孔(1-6)，用調(diào)控裝置(3)將調(diào)控孔(1-6)與前部前數(shù)級葉輪的吸入腔(1-2)通過回流孔(1-7)相連通，或者與前部吸入段的吸入室(1-1)通過回流孔(1-8)相連通。B.給出后密封環(huán)(1-9)范圍以內(nèi)的腔體(1-4)的壓力P與多級泵的軸向力F之間變化的對應(yīng)關(guān)系f(P)，確定設(shè)計時選用的驅(qū)動端或非驅(qū)動端推力軸承允許承受的最大軸向力F，并使|f(P)|≤F。C.用調(diào)控裝置(3)中的節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)作為調(diào)控的執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)調(diào)控裝置(3)中的泄漏量，使壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)作為主要監(jiān)測機(jī)構(gòu)顯示的壓力/壓差指示值Pmin為多級離心泵的殘余軸向力達(dá)到設(shè)計時選用的非驅(qū)動端推力軸承允許承受的軸向力F。D.多級離心泵開始運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是還包括有E.隨著多級泵運(yùn)行過程中前、后部壓出段間軸套部位泄漏間隙及前部末級葉輪后密封環(huán)密封間隙的磨損引起對應(yīng)的泄漏量逐步加大，使得前部末級葉輪后密封環(huán)范圍(1-4)內(nèi)壓力升高，調(diào)控裝置(3)中的監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)顯示的壓力/壓差指示值變大，由Pmin逐漸增達(dá)到Pmax時，重復(fù)C步驟，多級離心泵繼續(xù)運(yùn)行。F.當(dāng)多級離心泵運(yùn)行到調(diào)控裝置(3)中的節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)調(diào)節(jié)調(diào)控裝置(3)中的泄漏量對壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)顯示的壓力/壓差指示值P無變化或變化在(Pmax-Pmin)/2以下時，解體檢修，使多級泵內(nèi)所有的密封間隙都恢復(fù)到設(shè)計值并更換其它已磨損過流部件后，重復(fù)C步驟，多級離心泵恢復(fù)運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是還包括有所述的A步驟中，在分前、后兩部對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵為多級泵的總級數(shù)為偶數(shù)，前、后部葉輪總數(shù)相等；級數(shù)為奇數(shù)，后部葉輪數(shù)比前部葉輪數(shù)多一個，后部末級葉輪(2-1)后蓋板上裝有背葉片。
4.如權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是還包括有所述的C步驟中還包括有在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體(2-3)上設(shè)有泵用軸向力測定裝置(5)。
5.如權(quán)利要求4所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是所述的泵用軸向力測定裝置(5)在離心泵軸的非驅(qū)動端后部軸承體(2-3)設(shè)有軸承(5-2)，軸承(5-2)的外圈設(shè)有軸承盒(5-3)，導(dǎo)向鍵(5-4)設(shè)于軸承體(4-5)與軸承盒(5-3)之間；軸承體端蓋(5-14)與軸承體(4-5)固連，其立柱端設(shè)有在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-12)；軸承盒壓蓋(5-5)將軸承(5-2)沿軸向壓緊在軸承盒(5-3)內(nèi)，其中心固連有挺桿(5-6)，穿出軸承體端蓋(5-14)與輪輻剪切式力傳感器(5-12)固連；泵用軸向力測定裝置(5)在軸承體端蓋(5-14)的立柱端與在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-12)之間設(shè)有同樣在輪輻上貼有應(yīng)變片的剪切式力傳感器(5-15)。
6.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力的方法，其特征是還包括有所述的前數(shù)級葉輪為至少1級。
7.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力方法，其特征是所述的調(diào)控裝置包括有連通管(3-3、3-6)，其兩端設(shè)有與泵體相聯(lián)接的進(jìn)口端管接頭(3-4)和出口端管接頭(3-5)，在連通管(3-3、3-6)上設(shè)有節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)。
8.如權(quán)利要求7所述動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力方法，其特征是所述的調(diào)控裝置還包括有在連通管(3-3、3-6)上設(shè)有監(jiān)測機(jī)構(gòu)壓力表(3-2)或壓差計(3-2’)。
9.如權(quán)利要求1或7所述動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力方法，其特征是所述的調(diào)控裝置還包括有所述的調(diào)控孔(1-6)和前部前數(shù)級葉輪的吸入腔(1-2)或前部吸入段的吸入室(1-1)相連通的回流孔(1-7、1-8)的內(nèi)徑為多級離心泵泵口徑的1/4-3/4；連通管(3-3、3-6)、進(jìn)口管接頭(3-4)和出口管接頭(3-5)、法蘭盤(3-7)和法蘭盤(3-8)的內(nèi)徑均為多級泵泵口徑的1/4-3/4。
10.如權(quán)利要求6所述動態(tài)調(diào)控葉輪對稱布置的多級離心泵軸向力方法，其特征是所述的調(diào)控裝置還包括有節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)為法蘭盤(3-7)和法蘭盤(3-8)之間至少設(shè)有兩個不同孔徑的節(jié)流片或節(jié)流環(huán)(3-9)或節(jié)流機(jī)構(gòu)(3-1)為節(jié)流閥或為電動節(jié)流閥門。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及對多級離心泵軸向力進(jìn)行調(diào)控的方法及其多級離心泵的結(jié)構(gòu)，尤其涉及分前、后兩部葉輪對稱布置的或近似對稱布置的多級離心泵在運(yùn)行過程中當(dāng)軸向力發(fā)生變化時對其進(jìn)行調(diào)控的方法。本發(fā)明當(dāng)多級泵在運(yùn)行過程中由于各種密封間隙的磨損而出現(xiàn)軸向力增量時，通過調(diào)整調(diào)控裝置中的節(jié)流機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)流量使其進(jìn)、出口兩端的壓力差達(dá)到預(yù)定值，從而控制多級泵中兩個特定腔體內(nèi)的壓力分布平均值之差達(dá)到預(yù)定值，從而對多級泵運(yùn)行過程中因密封間隙磨損而出現(xiàn)的軸向力增量進(jìn)行及時和恰當(dāng)?shù)姆捶较虻謨?，以延長多級泵的平均無故障工作時間(MTBF)，提高泵的平均使用壽命。
文檔編號F04D15/00GK1811190SQ20051004169
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月30日
發(fā)明者陸雄 申請人:陸雄