[实用新型]可调导叶装置及节段式多级离心泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业、农业等液体输送领域，尤其涉及一种可调导叶装置和采用该装置的立式安装节段式多级离心泵。

背景技术

节段式多级离心泵是将多个叶轮安装在一根轴上串联工作，轴上叶轮数即代表泵的级数。节段式多级泵结构一般分为进水段、中段(中段数为叶轮个数减1)和出水段，各段用拉紧螺栓连成一个整体。节段式多级离心泵吸入口朝同一方向排列，液体从前一级叶轮流出后经导叶进入下一级叶轮进口，使能量逐级增加，最后经出水段流出。

节段式多级离心泵多采用立式安装设计以节省空间，安装方便。水泵进出口不在同一轴线上，下部进水，上部出水，且进水段、中段和出水段通过拉紧螺栓连接；水泵和电机通过弹性联轴节（通常为联轴器）连接；密封一般采用机械密封。节段式多级离心泵应用于工业、农业液体的输送和城市给排水、高层建筑增压供水、消防增压、远距离送水和锅炉给水等。

另外，随着工业的发展，环境污染越来越严重，因而对碳排放的要求越来越严格，这就迫使产品不断升级，不断的提供高效节能的解决方案。在水泵系统领域，目前常用的方法是采用变频技术，变频技术对水泵系统节能做出了很大的贡献，然而水泵的设计是按照额定点优化设计（即在额定流量，水泵的效率最高），当水泵偏离额定点工作时，即在部分负荷和过载工况下，其效率较低，而且偏离额定流量越远，其效率下降越多。

本实用新型的目的是针对现有节段式多级离心泵部分负荷和过载工况下效率较低的技术缺陷，提出了一种可调导叶装置，以及应用该可调导叶装置的新型节段式多级离心泵。

其中，可调导叶装置根据水泵出口的压力调节导叶的角度，因而水泵在任意工况下都运行在效率优化工作点，提高了水泵部分负荷和超负荷工况下的水力效率，提高了水泵系统，特别是变频或者变流量水泵系统的运行效率，节约水泵系统能耗。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可调导叶装置，其用于根据水泵出口压力信号调节导叶角度，因而提高了水泵在部分负荷和过载工况下的运行效率，其包括：驱动装置、反馈信号处理器、动力传递机构、螺旋齿轴、主动齿轮、导叶和从动齿轮，所述反馈信号处理器接收到水泵出口压力传感器传来的压力信号并经过处理，从而确定所述导叶的偏转角度；其中，所述驱动装置通过所述动力传递机构连接并驱动所述螺旋齿轴，所述螺旋齿轴通过齿轮与所述主动齿轮啮合连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合连接，所述导叶与所述从动齿轮连接。

所述可调导叶装置根据水泵出口的压力调节导叶的角度，因而水泵在任意工况下都运行在效率优化工作点，提高了水泵部分负荷和超负荷工况下的水力效率。

对于给定的水力设计，压力和流量是一一对应的，即不同的压力对应着不同的流量，不同的流量对应不同的叶轮液体出口速度，当导叶的角度和流体出口速度方向一致时，水力损失最小，水力效率最高。可调导叶装置根据压力传感器（一般安装在水泵出口）反馈的信号调整导叶的角度，从而保证在任意工况下，水泵都在优化效率点运行（水泵出口压力与导叶角度的关系，一般通过水力仿真确定并经过试验修正）。

本实用新型还提供了一种包含上述可调导叶装置的节段式多级离心泵，其包括：

由下至上依次轴向连接的底座、进水段、中段、出水段、原动机支架及原动机；所述底座内设置有轴承座；所述原动机支架用于连接原动机和离心泵机械部件；所述原动机用于把液体泵送到给定的高度；

泵轴，轴向容置在所述进水段、中段和出水段中，所述泵轴套接有首级叶轮、次级叶轮、末级叶轮、轴套和叶轮间隔环；

所述原动机通过弹性连接器与所述泵轴连接，把动力通过所述泵轴传递到所述次级叶轮及首级叶轮，从而通过所述原动机驱动所述弹性连接器并带动所述泵轴转动；

轴套，套接在所述泵轴上靠近所述轴承座的一端，以用于防止所述泵轴磨损；

滑动轴承，装配在所述轴承座中并套接在所述轴套外侧，用于滑动支撑所述泵轴，所述滑动轴承内壁上开有多条螺旋沟槽；

滚动轴承，套接在所述泵轴上靠近所述弹性连接器的一端，以用于滚动支撑所述泵轴；

所述进水段装配在所述底座上，所述进水段中液体的流通通道为流道，所述流道的口部为吸入口；