[发明专利]双间隙高流阻平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种泵用轴向力的平衡装置，尤其是一种适合立式多级泵的轴向力平衡装置。 

背景技术

由于叶轮前后盖板外表面压力分布不对称等原因，在泵转子上会产生较大的轴向力，轴向力一般可达十几千牛,立式泵组一般采用平衡鼓平衡轴向力。现有平衡装置结构一般采用简单的单间隙平面结构，平衡鼓与平衡鼓套间径向隙处会产生较大的泄漏量，泄漏量可达泵设计流量的25%。如果从降低泄漏损失，提高平衡鼓平衡轴向力能力的角度进行考虑，该径向间隙应越小越好，但如果单纯追求低泄漏量，必然会导致径向间隙过小，使平衡鼓与平衡鼓套产生摩擦，引发设备振动、噪声等不利影响，从而降低了设备使用的可靠性。为此，需要提高平衡装置平衡轴向力的效果，降低泄漏损失，提高效率，并提高泵的可靠性。

发明内容

本发明是要提供一种双间隙高流阻平衡装置，主要解决了以下三个方面的问题：一是可平衡泵所产生的轴向力；二是可增大平衡鼓与平衡鼓套间隙处的阻力，减少间隙处的泄漏量，提高泵的效率; 三是可适当增大平衡鼓与平衡鼓套径向间隙尺寸，增强转子的稳定性，提高设备使用的可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双间隙高流阻平衡装置，包括平衡鼓座、安装在平衡鼓座内的平衡鼓，平衡鼓从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C，平衡鼓平面区A与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S1，用于平衡回水的顺利流入；平衡鼓水槽区B与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S2，用于流体的轴向流动，增大间隙处的阻力，并形成水轴承；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C与平衡鼓座内孔间隙配合，形成两道双间隙S3、S4，用于降低泄漏量及流体压力脉动。

平衡鼓水槽区B为圆周方向布置的凹槽结构。

径向间隙S1范围为0.15~0.2mm；径向间隙S2范围为3~5mm；两道双间隙S3、S4分别为0.15~0.2mm、0.2~0.25mm。

本发明的有益效果是：

1) 增大了平衡鼓两侧的压差，有利于平衡鼓平衡轴向力;

2) 可增大平衡鼓与平衡鼓套间隙处的阻力，降低泄漏损失，使泵泄漏量仅为设计流量的5%~8%，提高泵的效率;

3)可适当增大间隙尺寸，增强转子的稳定性，提高泵使用的可靠性。

因此，本发明与现有技术相比，结构新颖，即可保证轴向力的平衡效果，还可以降低泵泄漏量，增大平衡鼓与平衡鼓座的径向间隙，提高转子的稳定性，提高泵的可靠性，值得应用推广。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图；

图2是平衡鼓结构剖视图；

图3是图2中沿D-D的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，一种双间隙高流阻平衡装置，由平衡鼓座1和平衡鼓2组成。

如图2所示，平衡鼓2从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C。

平衡鼓2采用双间隙结构，平衡鼓平面区A采用平面结构，与平衡鼓座形成了径向间隙S1，径向间隙S1范围为0.15~0.2mm，平衡鼓平面结构有利于平衡回水的顺利流入；之后平衡鼓水槽区B采用圆周方向布置的凹槽结构（图3）并形成间隙S2，径向间隙S2范围为3~5mm，采用凹槽结构后，当平衡鼓随泵轴一起旋转时，由于离心力作用，凹槽中的液体会被甩出，并沿着径向运动，使这部分流体阻碍间隙处流体的轴向流动，可增大间隙处的阻力，降低泄漏量，减少容积损失，并可使此处形成水轴承作用，可有效提高转子的稳定性；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C采用两道双间隙S3、S4的非规则锯齿形结构，两道双间隙S3、S4分别为0.15~0.2mm、0.2~0.25mm，可进一步的降低泄漏量及流体压力脉动。整个结构设计可使平衡鼓间隙适当增大，提高泵的可靠性。