CN1018943B - 单吸对置式多级离心式潜水泵 - Google Patents

Abstract

一种单吸对置式多级离心式潜水泵，适用于高扬程、小直径的井用提水。解决了现有技术中高扬程潜水泵外径大。轴向力平衡差的难题。主要特征是由泵体中段吸入水。多级叶轮以对置的方式固定在泵轴上，对应的多级导叶以重叠的方式固定在泵壳内。通过合理布局使泵体形成吸水腔，导流腔和压力平衡腔。本发明与现有技术相比具有能够平衡轴向力，降低导叶各级段间的密封压力，具有结构紧凑。可靠性高、寿命长等优点。

Description

本发明涉及一种单吸对置多级离心式潜水泵，适用于高扬程，小直径的井用提水。

目前钻打的深井由于功率和设备所限，钻井越深井径越小，现有的高扬程潜水泵因轴向力太大，使得推力轴承承载能力不足，由于水泵级数增多，机组细长，水泵轴刚度差，使得平衡孔装置的磨损和泄漏加剧，导致轴向力平衡减弱，加速推力轴承损坏，严重时使水泵无法工作。

日本专利JP55·87888公开了一种《立式多级封闭式电泵》，该泵的吸入口在水泵下端，排出口在泵体的中部，使得上导叶形成了复杂的高压腔和低压腔，这种设计迫使水泵外径增大，只适用于安装空间较大的场所，无法在小井径，高扬程的深井使用。

本发明的目的是针对现有技术的不足，通过泵体中部吸水，将多级叶轮和相应的多级导时轮对置安装，能够自动平衡轴向力，液流通道合理，外径小，适用于小井径高扬程的单吸对置式多级离心式潜水泵。

本发明是这样实现的，单吸对置式多级离心式潜水泵由联轴器、联接段、叶轮、导叶、泵轴、泵壳、进水段、下段、中段、上段、止逆阀组成。泵体由吸水腔和排出腔，上、下泵壳组成，排出腔置于泵体的上端，止逆阀设置在排出腔内，多级上、下叶轮以对置的方式固定在泵轴上，相应的多级上导叶、下导叶以重 叠的方式分别固定在上、下泵壳内，其特征是：

（1）进水段设置在泵体的中部，吸水腔和排水腔设在进水段内。

（2）与进水段的排水腔相通的导流腔由下段、下泵壳和下导叶的外壁组成。

（3）由中段、上泵壳、上段和上导叶的外壁组成的压力平衡腔的下端与排水腔相通，上端封闭，中段下端与进水段联接，进水段通过螺纹与上泵壳联接。当水泵工作时，液体由进水段的吸水腔吸入，经过下叶轮、下导叶逐级升压的液流由下段流入导流腔，再由进水段的排水腔进入中段。以F表示水泵上、下叶轮产生轴向力的绝对值的总和，P表示液体在泵排出腔达到的最大压力，此时下叶轮将产生1/2F的最大向上轴向力，同时部分液体进入压力平衡腔，腔中压力为1/2P，由中段进入的液体继续进入上叶轮、上导叶使液体二次逐级升压后到达排出腔，此时液体压力为P，液体经上段、止逆阀组成的排出腔排出。此时，上叶轮产生1/2F的最大向下轴向力，同下叶轮产生的1/2F的最大向上轴向力平衡，达到自动平衡轴向力的目的，水泵进入正常运行状态。水泵工作时下叶轮的首级到末级的液体压力为0～1/2P，上叶轮的首级到末级的液体压力为1/2P～P，压力平衡腔的液体压力为1/2P，因而水泵上、下导叶各节段的密封压力为0～1/2P，从而水泵的密封压力降低了一半。

本发明所述的进水段的吸水腔和排水腔交叉分布，互相隔开，其下端通过止口与下导叶相联接，并通过螺纹与下泵壳联接，上 端与中段和上泵相联接，这种设计使泵体形成了合理的流道布局。

本发明对置安装的上叶轮、下叶轮和相应的上导叶、下导叶的叶片旋向相反，导叶可使用现有产品的径向式导叶和空间式导叶。

本发明所述的导流腔，设在泵体的下端，其作用是将下泵排出的液流导入上泵吸入口。导流腔由下段、下泵壳、下导叶的外壁组成，下段的上端通过止口与下导叶相连接，并通过螺纹与下泵壳相连接。与现有技术相比，简化了导叶高压腔、低压腔的复杂结构，缩小了水泵的外径。

本发明的压力平衡腔由中段、上泵壳、上段和下导叶的外壁组成。压力平衡腔的下端通过中段与排水腔相通，该压力平衡的上端封闭，具有平衡上导叶各段之间密封压力的功能。

附图说明：

附图1为单吸对置式多级离心式潜水泵结构原理图

附图2为图1的A-A剖视图

根据附图对实施例做进一步详述：单吸对置式多级离心式潜水泵由联轴器1、联接段2、上叶轮10、下叶轮6、上导叶11、下导叶5、泵轴7、进水段8、下段3、中段9、上段13、上泵壳12、下泵壳4、止逆阀14组成，设有吸水腔15、排水腔16的进水段8装在泵体的中部，多级上叶轮10、下叶轮6以对置的方式固定在泵轴7上，相应的多级上导叶11、下导叶5分别以重叠的方式固定在上水泵壳12、下泵壳4内。具有导流叶片的下段3设在下导叶5的末级出口处，具有支承叶片的中段9设在上导叶11的首级入口处， 由泵体3、下泵壳4和下导叶5的外壁组成导流腔17，由中段9、上泵壳12、上段13和上导叶11的外壁组成泵体的压力平衡腔18，排出腔19由上段13和止逆阀14组成，联轴器1和联接段1将与配套的电机联接。液体由设在泵体中部的进水段8的吸水腔15吸入，经过下叶轮6、下导叶5逐级升压后流入导流腔17，再由进水段8的排水腔16进入中段9，此时下叶轮6将产生1/2F的最大向上轴向力，同时部分液体进入压力平衡腔18，腔中压力为1/2P，由中段9进入的液体继续进入上叶轮10、上导叶11使液体二次逐级升压，到达排出腔19时液体经上段13、止逆阀14组成的排出腔19排出。此时上叶轮10产生1/2F的最大向下轴向力，同下叶轮6产生的1/2F的最大向上轴向力平衡，水泵进入正常运行状态。水泵工作时，下叶轮6的首级到末级的液体压力为0～1/2P，上叶轮10的首级到末级的液体压力为1/2P～P，压力平衡腔18的液体压力为1/2P，所以水泵上导叶11、下导叶5各节段的密封压力为0～1/2P，从而使水泵的密封压力降低了一半。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、可以自动平衡轴向力;2、液体由泵体中部吸入，比水泵下端吸入流程短、导叶结构简化、外径小;3、降低了水泵导叶各节段的密封压力，减轻了结构重量，提高了可靠性;4、省去了多级泵轴向力平衡机构，可使结构简化，特别适用于小井径的高扬程提水。

Claims (3)

1、一种单吸对置式多级离心式潜水泵，包括由吸水腔15和排出腔19、上、下泵壳组成的泵体，排出腔19置于泵体的上端、止逆阀14设置在排出腔19内，多级上下叶轮10、6以对置的方式固定在泵轴7上，相应的多级上导叶11、下导叶5以重叠的方式分别固定在水泵壳12、4内，其特征是：

(1)进水段8设置在泵体的中部，吸水腔15和排水腔16设在进水段8内。

(2)与进水段8的排水腔16相通的导流腔1由下段3、下泵壳4和下导叶5的外壁组成。

(3)由中段9、上泵壳12、上段13和上导叶11的外壁组成的压力平衡腔18的下端与排水腔16相通，上端封闭，中段9下端与进水段8联接，进水段8通过螺纹与上泵壳12联接。

2、根据权利要求1所述的潜水泵，其特征是进水段8的吸水腔15，排水腔16交叉分布，互相隔开。

3、根据权利要求1所述的潜水泵，其特征是对置安装的上叶轮10、下叶轮6和上导叶11、下导叶5的叶片旋向相反。

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