CN114810610B - 多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心泵技术领域，公开了一种多级离心泵，其包括进水段、首级叶轮、导叶、中段、次级叶轮、末级叶轮、出水段，进水段设有进水防旋筋，出水段设有出水防旋筋，中段设有中部防旋筋，进水防旋筋与导叶、首级叶轮和进水段配合形成第一防旋前腔，中部防旋筋与导叶、次级叶轮和中段配合形成第二防旋前腔，中部防旋筋与末级叶轮和出水段配合形成第三防旋前腔，出水防旋筋与末级叶轮配合形成防旋后腔。与现有技术相比，该多级离心泵通过设置防旋前腔和防旋后腔显著降低叶轮旋转带动的液体旋转，减小液体旋转造成的水力损失，提高水泵的效率；液体旋转的降低同样能够减小水泵的振动，有利于提升水泵的稳定性，保证水泵的正常运行。

Description

多级离心泵

技术领域

本发明涉及离心泵领域，特别是涉及一种多级离心泵。

背景技术

离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。多级离心泵是将具有同样功能的两个以上的离心泵集合在一起，流体通道结构上表现在第一级的介质泄压口与第二级的进口相通，第二级的介质泄压口与第三级的进口相通，各结构相互串联设置，多级离心泵的设置能够提高设定压力，满足部分特殊应用场合的要求。

现有的多级离心泵叶轮级数较多，叶轮旋转引起叶轮腔内的液体旋转，大量的液体旋转形成水力的漩涡损失，从而使得多级泵的效率低下；进一步的，旋转形成的漩涡还会导致液体的流动不稳定，造成水泵的振动加大，降低水泵的运行可靠性；更进一步的，叶轮级数的增多同样导致泵轴过长，滑动轴承的冲洗润滑效果不佳，泵轴过长的微变引起滑动轴承的磨损加大，造成水泵的寿命降低或直接损坏。

另外，由于多级泵的叶轮级数较多，泵的扬程很高，运行时产生的轴向力很大，现有技术中通常采用高压液体对轴向力进行平衡泄压，这部分高压液体没有得到充分利用，高压液体直接泄漏在进水段的吸入口，造成水泵的电机做无用功，能源浪费，造成水泵的运行成本增加；多级泵的轴向力不平衡还会使得水泵轴承受轴向推力过大，轴承温度高、运行振动、噪声大易损坏，同样影响泵的正常使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多级离心泵，其具有结构设计巧妙、液体旋转程度小等优点。

基于此，本发明提供了一种多级离心泵，其包括进水段、首级叶轮、导叶、中段、次级叶轮、末级叶轮、出水段、平衡毂、机封座、集装式机封、泵轴、滑动轴承盖、滑动轴承、滑动轴套、轴承箱支架、联轴器和电机，所述进水段设有进水防旋筋，所述出水段设有出水防旋筋，所述中段设有中部防旋筋，所述进水防旋筋与所述导叶、所述首级叶轮和所述进水段配合形成包覆所述首级叶轮的第一防旋前腔，所述中部防旋筋与所述导叶、所述次级叶轮和所述中段配合形成包覆所述次级叶轮的第二防旋前腔，所述中部防旋筋与所述末级叶轮和所述出水段配合形成包覆所述末级叶轮的第三防旋前腔，所述出水防旋筋与所述末级叶轮配合形成包覆所述末级叶轮的防旋后腔。

本申请的一些实施例中，所述进水段上还设有第一对接孔、回流孔、回流环、冲洗孔和冲洗环，所述回流环与所述导叶和所述首级叶轮配合形成回流腔，所述冲洗环与所述滑动轴承和所述滑动轴套配合形成冲洗腔。

本申请的一些实施例中，出水段上还设有第二对接孔、泄压孔、泄压环、平衡环，所述平衡环与所述平衡毂和所述末级叶轮配合形成平衡腔，所述泄压环与所述平衡毂和所述机封座配合形成泄压腔。

本申请的一些实施例中，所述滑动轴承与所述滑动轴套和所述滑动轴承盖配合形成润滑腔，滑动轴承盖上设置有回流槽。

本申请的一些实施例中，所述集装式机封通过冲洗润滑管与所述润滑腔相连通，所述平衡腔通过所述平衡环与所述泄压腔相连通，所述泄压腔通过平衡管、所述泄压孔和所述回流孔与所述回流腔相连通，所述回流腔通过所述冲洗孔与所述冲洗腔相连通，所述冲洗腔通过所述回流槽与所述润滑腔相连通。

本申请的一些实施例中，还包括装配件，所述装配件包括水平设置的底板以及垂直于所述底板的撑板，所述底板和所述撑板上均设有螺栓和通孔。

本发明实施例提供了一种多级离心泵，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例提供了一种多级离心泵，其包括进水段、首级叶轮、导叶、中段、次级叶轮、末级叶轮、出水段、平衡毂、机封座、集装式机封、泵轴、滑动轴承盖、滑动轴承、滑动轴套、轴承箱支架、联轴器和电机，进水段设有进水防旋筋，出水段设有出水防旋筋，中段设有中部防旋筋，进水防旋筋与导叶、首级叶轮和进水段配合形成包覆首级叶轮的第一防旋前腔，中部防旋筋与导叶、次级叶轮和中段配合形成包覆次级叶轮的第二防旋前腔，中部防旋筋与末级叶轮和出水段配合形成包覆末级叶轮的第三防旋前腔，出水防旋筋与末级叶轮配合形成包覆末级叶轮的防旋后腔。基于上述结构，本申请提供的多级离心泵具有第一防旋前腔、第二防旋前腔、第三防旋前腔和防旋后腔，防旋前腔及防旋后腔的设置能够显著降低叶轮旋转带动的液体旋转，进而减小液体旋转造成的水力损失，提高水泵的效率，降低水泵的消耗，节省能源；进一步的，液体旋转的降低同样能够减小水泵的振动，有利于提升水泵的稳定性，保证水泵的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例的多级离心泵的结构示意图；

图2为本发明实施例的多级离心泵的进水段结构示意图；

图3为本发明实施例的多级离心泵的出水段结构示意图；

图4为本发明实施例的多级离心泵的中段结构示意图；

图5为本发明实施例的加强型装配件的结构示意图。

图中，1、进水段；2、首级叶轮；3、导叶；4、中段；5、次级叶轮；6、末级叶轮；7、出水段；8、进水防旋筋；9、出水防旋筋；10、中部防旋筋；11、第一防旋前腔；12、第二防旋前腔；13、第三防旋前腔；14、防旋后腔；15、平衡毂；16、机封座；17、集装式机封；18、轴套；19、轴承端盖；20、轴承；21、衬套；22、圆螺母；23、泵联；24、电机；25、电联；26、轴承箱支架；27、轴承压盖；28、垫圈；29、回流腔；30、平衡管；31、冲洗润滑管；32、平衡腔；33、泄压腔；34、冲洗腔；35、滑动轴套；36、泵轴；37、滑动轴承；38、卡环；39、润滑腔；40、滑动轴承盖；41、回流槽；42、拉杆；43、第一对接孔；44、回流孔；45、回流环；46、冲洗孔；47、冲洗环；48、第二对接孔；49、泄压孔；50、泄压环；51、平衡环；52、底板；53、撑板；54、通孔；55、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

应当理解的是，本发明中采用术语“前”、“后”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区别开。例如，在不脱离本发明范围的情况下“前”信息也可以被称为“后”信息，“后”信息也可以被称为“前”信息。

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种多级离心泵，其包括进水段1、首级叶轮2、导叶3、中段4、次级叶轮5、末级叶轮6、出水段7、平衡毂15、机封座16、集装式机封17、泵轴36、滑动轴承盖40、滑动轴承37、滑动轴套35、轴承箱支架26、联轴器和电机24，进水段1设有进水防旋筋8，出水段7设有出水防旋筋9，中段4设有中部防旋筋10，进水防旋筋8与导叶3、首级叶轮2和进水段1配合形成包覆首级叶轮2的第一防旋前腔11，中部防旋筋10与导叶3、次级叶轮5和中段4配合形成包覆次级叶轮5的第二防旋前腔12，中部防旋筋10与末级叶轮6和出水段7配合形成包覆末级叶轮6的第三防旋前腔13，出水防旋筋9与末级叶轮6配合形成包覆末级叶轮6的防旋后腔14。

基于上述结构，本申请提供的多级离心泵具有第一防旋前腔11、第二防旋前腔12、第三防旋前腔13和防旋后腔14，防旋前腔及防旋后腔的设置能够显著降低叶轮旋转带动的液体旋转，进而减小液体旋转造成的水力损失，提高水泵的效率，降低水泵的消耗，节省能源；进一步的，液体旋转的降低同样能够减小水泵的振动，有利于提升水泵的稳定性，保证水泵的正常运行。

进一步的，如图2所示，在本申请的一些实施例中，进水段1上还设有第一对接孔43、回流孔44、回流环45、冲洗孔46和冲洗环47，回流环45与导叶3和首级叶轮2配合形成回流腔29，冲洗环47与滑动轴承37和滑动轴套35配合形成冲洗腔34；如图3所示，出水段7上设有第二对接孔48、泄压孔49、泄压环50和平衡环51，平衡环51与平衡毂15和末级叶轮6配合形成平衡腔32，泄压环50与平衡毂15和机封座16配合形成泄压腔33；如图1所示，滑动轴承37与滑动轴套35和滑动轴承盖40配合形成润滑腔39，滑动轴承盖40上设置有回流槽41。

如图1所示，滑动轴承37安装在滑动轴承盖40内，圆螺母22旋在泵轴36上，滑动轴套35套在泵轴36上，卡环38卡在泵轴36上后与滑动轴套35配合，将圆螺母22旋向滑动轴套35后锁紧固定；滑动轴承盖40与冲洗环47配合后安装在进水段1上，进水段1安装固定在底板52上，泵轴36通过进水段1后使滑动轴套35与滑动轴承37配合；首级叶轮2通过泵轴36后与圆螺母22和进水段1配合，导叶3通过泵轴36后与首级叶轮2和进水段1配合，中段4通过泵轴36后与导叶3和进水段1配合，次级叶轮5通过泵轴36后与首级叶轮2、导叶3和中段4配合，导叶3通过泵轴36后与次级叶轮5和中段4配合，中段4通过泵轴36后与导叶3和中段4配合，末级叶轮6通过泵轴36后与次级叶轮5、导叶3和中段4配合，平衡毂15通过泵轴36后与末级叶轮6配合，出水段7通过泵轴36后使平衡环51与平衡毂15配合后与末级叶轮6和中段4配合，采用拉杆42将进水段1、中段4、出水段7和导叶3锁紧固定在一起。

如图1所示，垫圈28通过泵轴36后与平衡毂15配合，机封座16安装在出水段7上，集装式机封17通过泵轴36后与机封座16配合，轴套18通过泵轴36后与集装式机封17配合，轴承端盖19安装固定在轴承箱支架26上，轴承箱支架26通过泵轴36后使轴承端盖19与轴套18、机封座16配合后安装固定在出水段7上；轴承20安装在衬套21上，衬套21通过泵轴36后与轴套18配合，同时使轴承20与轴承箱支架26和轴承端盖19配合，圆螺母22通过泵轴36后与衬套21配合，旋转圆螺母22使衬套21、轴套18、集装式机封17、垫圈28、平衡毂15、末级叶轮6、次级叶轮5、首级叶轮2和圆螺母22锁紧固定在一起。

将集装式机封17固定在机封座16上，轴承压盖27通过泵轴36后与轴承20和轴承箱支架26配合后锁紧固定，泵联23安装在泵轴36上。

进一步的，平衡管30安装在出水段7和进水段1上，冲洗润滑管31安装在集装式机封17和滑动轴承盖40上，电联25安装在电机24上，电机24与轴承箱支架26配合后使电联25与泵联23配合后固定在轴承箱支架26上形成本申请的多级离心泵。

集装式机封17通过冲洗润滑管31与润滑腔39相连通，平衡腔32通过平衡环51与泄压腔33相连通，泄压腔33通过泄压孔49、平衡管30和回流孔44与回流腔29相连通，回流腔29通过冲洗孔46与冲洗腔34相连通，冲洗腔34通过回流槽41与润滑腔39相连通。

基于上述结构，集装式机封17与润滑腔39相连通，可使机封端的高压液体流入到润滑腔39内充分润滑滑动轴承37，回流腔29与冲洗腔34相连通后再与润滑腔39相连通，可使高压液体流入到润滑腔39内充分冲洗和润滑滑动轴承37，提高滑动轴承37的使用寿命，从而延长泵的使用寿命，降低使用成本；平衡腔32与泄压腔33相连通后再与回流腔29相连通，可使高压液体流入到回流腔29中，通过首级叶轮2前盖板向上提升泵的转子可是高压液体流入导叶3内回用，液体的回用节省了电机24的做功，提高了泵的效率，平衡腔32与平衡毂15平衡了泵的轴向力，高压液体回流使泵的转子向上抬起再次平衡了泵的轴向力，提高了水泵的运行安全可靠性，延长了泵的使用寿命，降低了泵的运行、维护和维修成本，提高了水泵的运行安全。

需要注意的是，本申请的多级离心泵在使用前需要通过装配件安装在泵基础上以保证多级离心泵的正常运行。具体的，在本申请的一些实施例中，装配件包括水平设置的底板52，底板52上设有通孔54和螺栓55，螺栓55穿过第一对接孔43实现水泵泵体与底板52的固定连接，底板52则通过通孔54与泵基础固定连接，也即本申请的多级离心泵通过底板52和螺栓55固定在泵基础上。当然，对于部分特殊工况场合如船舶表面等情况，需要进一步对水泵的振动值作出限制，此时为了降低水泵的振动情况，装配件还包括垂直于底板52的撑板53，撑板53上同样设有螺栓55和通孔54，螺栓55穿过第二对接孔48实现水泵泵体与撑板53的固定连接，撑板53同样通过通孔54与泵基础固定连接，也即此时多级离心泵通过底板52、撑板53和螺栓55固定在泵基础上。如此，设有撑板53的加强型装配件能够满足多级离心泵安装在特殊应用场合中的安装需求，安装完成后的多级离心泵的运行振动值小，底板52和撑板53构成的装配件提升了泵的运行安全可靠性，降低了泵的运行、维护和维修成本。

综上所述，本发明提供了一种多级离心泵，包括进水段、首级叶轮、导叶、中段、次级叶轮、末级叶轮、出水段、平衡毂、机封座、集装式机封、泵轴、滑动轴承盖、滑动轴承、滑动轴套、轴承箱支架、联轴器和电机，进水段设有进水防旋筋，出水段设有出水防旋筋，中段设有中部防旋筋，进水防旋筋与导叶、首级叶轮和进水段配合形成包覆首级叶轮的第一防旋前腔，中部防旋筋与导叶、次级叶轮和中段配合形成包覆次级叶轮的第二防旋前腔，中部防旋筋与末级叶轮和出水段配合形成包覆末级叶轮的第三防旋前腔，出水防旋筋与末级叶轮配合形成包覆末级叶轮的防旋后腔。与现有技术相比，该多级离心泵具有第一防旋前腔、第二防旋前腔、第三防旋前腔和防旋后腔，防旋前腔及防旋后腔的设置能够显著降低叶轮旋转带动的液体旋转，进而减小液体旋转造成的水力损失，提高水泵的效率，降低水泵的消耗，节省能源；进一步的，液体旋转的降低同样能够减小水泵的振动，有利于提升水泵的稳定性，保证水泵的正常运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种多级离心泵，其特征在于，包括进水段、首级叶轮、导叶、中段、次级叶轮、末级叶轮、出水段、平衡毂、机封座、集装式机封、泵轴、滑动轴承盖、滑动轴承、滑动轴套、轴承箱支架、联轴器和电机，所述进水段设有进水防旋筋，所述出水段设有出水防旋筋，所述中段设有中部防旋筋，所述进水防旋筋与所述导叶、所述首级叶轮和所述进水段配合形成包覆所述首级叶轮的第一防旋前腔，所述中部防旋筋与所述导叶、所述次级叶轮和所述中段配合形成包覆所述次级叶轮的第二防旋前腔，所述中部防旋筋与所述末级叶轮和所述出水段配合形成包覆所述末级叶轮的第三防旋前腔，所述出水防旋筋与所述末级叶轮配合形成包覆所述末级叶轮的防旋后腔，所述进水段上还设有第一对接孔、回流孔、回流环、冲洗孔和冲洗环，所述回流环与所述导叶和所述首级叶轮配合形成回流腔，所述冲洗环与所述滑动轴承和所述滑动轴套配合形成冲洗腔，所述出水段上还设有第二对接孔、泄压孔、泄压环、平衡环，所述平衡环与所述平衡毂和所述末级叶轮配合形成平衡腔，所述泄压环与所述平衡毂和所述机封座配合形成泄压腔，所述滑动轴承与所述滑动轴套和所述滑动轴承盖配合形成润滑腔，滑动轴承盖上设置有回流槽，所述集装式机封通过冲洗润滑管与所述润滑腔相连通，所述平衡腔通过所述平衡环与所述泄压腔相连通，所述泄压腔通过平衡管、所述泄压孔和所述回流孔与所述回流腔相连通，所述回流腔通过所述冲洗孔与所述冲洗腔相连通，所述冲洗腔通过所述回流槽与所述润滑腔相连通。

2.根据权利要求1所述的多级离心泵，其特征在于，还包括装配件，所述装配件包括水平设置的底板以及垂直于所述底板的撑板，所述底板和所述撑板上均设有螺栓和通孔。