專利名稱：軸向力平衡的單級離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單級離心泵。
背景技術(shù)：
軸向力平衡裝置是泵的重要組成部分，對泵運行的安全性、可靠性和耐久性起著關(guān)鍵性的作用。據(jù)實際生產(chǎn)統(tǒng)計，因軸向力引起的故障占泵故障的40%以上，其維修工作量也占了很大的比重。平衡孔平衡軸向力的方法結(jié)構(gòu)簡單，加工、安裝容易，因此廣泛使用。 采用平衡孔平衡軸向力時，在葉輪的前、后蓋板上裝兩個直徑相同的密封環(huán)，并在葉輪后蓋板口環(huán)以下位置均勻地開六個小孔，稱為平衡孔，使后蓋板的平衡室與葉輪吸入口相聯(lián)通， 以達到平衡軸向力的目的，密封口環(huán)和平衡孔配合起作用，缺一不可。由于密封環(huán)以上的前、后泵腔內(nèi)的液體壓力分布基本相同，而密封環(huán)間隙以下部分由于平衡孔的存在，平衡室內(nèi)的液體壓力與葉輪入口的液體壓力接近。所以，作用于葉輪前后蓋板上的壓力大部分相互抵消，起到了平衡軸向力的作用。這種傳統(tǒng)的平衡孔平衡軸向力裝置存在以下不足①平衡孔泄漏流對葉輪入口流態(tài)破壞嚴重，水力性能受到較大影響；②液流從平衡孔泄漏造成容積損失較大，泵的效率降低；③平衡孔的位置大小等因素憑經(jīng)驗取值，平衡軸向力效果不夠理想。④軸向力不能完全被平衡，仍有殘余軸向力存在。

發(fā)明內(nèi)容
為克服已有技術(shù)中泄漏損失大、效率降低、平衡效果不佳等不足，本發(fā)明提供了一種減少泄漏、對入口流態(tài)破壞較小、提高軸向力平衡效果的軸向力平衡的單級離心泵。本發(fā)明所述的軸向力平衡的單級離心泵包括泵體、前泵蓋、葉輪、后泵蓋、后蓋板口環(huán)、軸承體，所述的后蓋板的后部構(gòu)成平衡室，所述的后蓋板的平衡室與葉輪吸入口相聯(lián)通，其特征在于所述的葉輪帶有傾斜的平衡孔，所述的平衡孔在葉輪吸入口的一端靠近輪轂處，位于平衡室一端遠離輪轂處，所述的平衡孔的中心線與輪轂軸線呈角度；所述的葉輪的后口環(huán)直徑比前口環(huán)直徑大，并且后口環(huán)的長度比前口環(huán)長。更進一步，所述的后泵蓋口環(huán)與葉輪后蓋板匹配緊密，后泵腔的間隙狹小，液流經(jīng)過后泵腔和口環(huán)達到平衡室受到的阻礙作用增強，平衡室的壓力降低。所述的特殊葉輪帶有傾斜狀并且較小的平衡孔。平衡孔的葉輪吸入口一端靠近輪轂處，位于平衡室一端遠離輪轂處，平衡孔的中心線與輪轂軸線呈一定角度。平衡孔平衡軸向力的方法，泄漏主要發(fā)生在平衡孔，造成離心泵的效率降低；另外，平衡孔的泄漏流對葉輪入口流態(tài)破壞嚴重，使得整個泵內(nèi)的原有流態(tài)被破壞，造成泵的水力性能受影響。上述的特殊葉輪平衡孔，一方面減小尺寸可以減小泄漏，提高泵效率；另一方面，傾斜的平衡孔出口靠近輪轂，使平衡孔泄漏流對葉輪入口的破壞作用降到最低；平衡孔進口位置徑向半徑相對較大，可以保證有效降低平衡室的壓力。所述的特殊葉輪帶有較大的平衡室，后口環(huán)直徑比前口環(huán)直徑大，并且后口環(huán)的長度也比前口環(huán)長，功用是提高平衡軸向力的效果。傳統(tǒng)的平衡孔平衡軸向力的方法中前后口環(huán)直徑、長度相等。使用過程中，口環(huán)以上的部分由于前后泵腔內(nèi)壓力相似，能夠有效的平衡，但對于口環(huán)以下的平衡室部分，由于平衡孔對流體的阻礙作用，平衡室與葉輪入口始終存在較大壓力差，并且受平衡孔大小、位置等影響，所以存在的軸向力仍然較大。上述的特殊葉輪，經(jīng)過加大后口環(huán)直徑使得平衡室徑向尺寸擴大，葉輪后蓋板的低壓區(qū)也相應(yīng)增大，葉輪后蓋板整體壓力減小，可以提高平衡軸向力的效果。進一步，所述的特殊后泵蓋口環(huán)加長，與葉輪后蓋板匹配較緊密，使得后泵腔空間狹小，功用是讓液流經(jīng)過后泵腔和口環(huán)達到平衡室受到的阻礙作用增強，致使平衡室的壓力降低。在平衡孔尺寸位置確定的情況下，平衡室的壓力直接受口環(huán)間隙大小的影響，口環(huán)間隙大，則平衡室壓力也大，口環(huán)間隙在此起到阻礙液流流過的作用。上述的特殊后泵蓋， 從口環(huán)和后泵腔同時提高液流流向平衡室的阻力，有效降低平衡室的壓力，使得軸向力可以完全消除。本發(fā)明所述的新型軸向力平衡方法，對葉輪入口液流的破壞小，葉輪流態(tài)穩(wěn)定，泵的水力性能提高；平衡孔的泄漏量小，泄漏損失降低，提高泵的效率；葉輪后蓋板外側(cè)的整體壓力低，有效減小軸向力，平衡軸向力效果好。


圖1為本發(fā)明的機構(gòu)裝置總2為兩種葉輪的結(jié)構(gòu)示意3為葉輪與前后泵蓋的匹配示意4為本發(fā)明與背景技術(shù)的葉輪后蓋板受力分布比較圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。參照附圖1、2，本發(fā)明所述的軸向力平衡的單向離心泵包括泵體3、前泵蓋1、葉輪 2、后泵蓋4、后蓋板口環(huán)7、軸承體5，后蓋板的后部構(gòu)成平衡室13，所述的后蓋板的平衡室 13與葉輪2吸入口相聯(lián)通。所述的葉輪2帶有傾斜的平衡孔6，所述的平衡孔6在葉輪2 吸入口的一端靠近輪轂處，位于平衡室13—端遠離輪轂處。所述的平衡孔6的中心線與輪轂軸線呈角度；所述的葉輪后口環(huán)7直徑比前口環(huán)8直徑大，并且后口環(huán)7的長度比前口環(huán) 8長。所述的后泵蓋口環(huán)與葉輪后蓋板14匹配緊密，使得后泵腔11減小，液流經(jīng)過后泵腔11和后口環(huán)12達到平衡室13受到的阻礙作用增強，平衡室13的壓力降低。參照圖3，所述的特殊后泵腔11空間比前泵腔10要小，所述的特殊后口環(huán)12與前口環(huán)9相比間隙狹小且較長。參照圖4，本發(fā)明的葉輪的后蓋板受力Hp明顯小于背景技術(shù)，可以達到完全平衡軸向力的目的。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護的范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.軸向力平衡的單級離心泵，包括泵體、前泵蓋、葉輪、后泵蓋、后蓋板口環(huán)、軸承體，所述的后蓋板的后部構(gòu)成平衡室，所述的后蓋板的平衡室與葉輪吸入口相聯(lián)通，其特征在于 所述的葉輪帶有傾斜的平衡孔，所述的平衡孔在葉輪吸入口的一端靠近輪轂處，位于平衡室一端遠離輪轂處，所述的平衡孔的中心線與輪轂軸線呈角度；所述的葉輪的后口環(huán)直徑比前口環(huán)直徑大，并且后口環(huán)的長度比前口環(huán)長。
2.如權(quán)利要求1所述的軸向力平衡的單級離心泵，其特征在于所述的后泵蓋口環(huán)與葉輪后蓋板匹配緊密，后泵腔的間隙狹小，液流經(jīng)過后泵腔和口環(huán)達到平衡室受到的阻礙作用增強，平衡室的壓力降低。
全文摘要
本發(fā)明所述的軸向力平衡的單級離心泵包括泵體、前泵蓋、葉輪、后泵蓋、后蓋板口環(huán)、軸承體，所述的后蓋板的后部構(gòu)成平衡室，所述的后蓋板的平衡室與葉輪吸入口相聯(lián)通，所述的葉輪帶有傾斜的平衡孔，所述的平衡孔在葉輪吸入口的一端靠近輪轂處，位于平衡室一端遠離輪轂處，所述的平衡孔的中心線與輪轂軸線呈角度；所述的葉輪的后口環(huán)直徑比前口環(huán)直徑大，并且后口環(huán)的長度比前口環(huán)長。本發(fā)明能夠更好地達到軸向力的平衡。
文檔編號F04D29/22GK102322443SQ201110266578
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者汪慧, 牟介剛, 趙錦靖, 鄭水華, 陸河權(quán) 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)