[发明专利]多级离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程机械技术领域，具体地说是一种多级离心泵。

背景技术

众所周知，随着现代工业的高速发展，各种装置的大型化，大型多级离心泵在石化、火电、核电等领域大批量的使用，且国家提倡节能减排，对大型多级离心泵的效率要求越来越高，对于大型多级离心泵，提高1个效率点，单台泵机组每年节约用电在百万千瓦左右。只有对泵的关键零部位重新设计，提高泵机组的效率，增加泵机组的安全性、可靠性，才能提高多级离心泵在各个领域的竞争性，并达到节能要求。

现有的多级离心泵主要由泵体、驱动端轴承部件、机械密封体、导叶、叶轮、中段密封环、导叶套、平衡套、平衡盘、非驱动端轴承部件和泵轴构成，泵体内的定子部件主要由驱动端轴承部件、非驱动端轴承部件、吸入段、中段、吐出段组成，所述中段是由单元中段沿泵轴轴向串接而成，各零部件止口配合，刚性连接；泵体内的转子部件由轴承、叶轮、泵轴、平衡盘固定在泵轴上，因泵轴细长，且要承担叶轮、平衡盘等转子的重量，泵轴产生挠度，且随着泵级数的增加，泵轴的挠度快速增大。因泵轴挠度影响，叶轮与中段密封环之间的间隙、叶轮与导叶套之间的间隙，要在因生产误差及泵转子动挠度的设计间隙基础上再增加泵轴的最大静挠度值，才能保证泵组安全、可靠运行，但叶轮与中段密封环之间的间隙、叶轮与导叶套之间的间隙增大后，造成泵口环处的泄露量增加，增大泵的容积损失，降低泵的效率；口环间隙增大后降低口环处因转子高速旋转形成的口环处的水膜刚度，降低水膜对泵转子支撑，造成泵振动加大，减小泵的使用寿命，降低泵的可靠性。

并且，由于泵体内的平衡盘外部套有平衡套，所述平衡套外壁与泵体固定连接，内孔与平衡盘间隙配合，为了使流经平衡盘和平衡套间的流体具有足够的刚性推力，通常在所述平衡盘和平衡套间相对应的平衡盘表面上设有等距离沟槽，或等深度沟槽、或螺旋沟槽，或矩形槽、或锥形沟槽，在工作时，通过等距离沟槽，或等深度沟槽、或螺旋沟槽，或矩形槽、或锥形沟槽形成密封水线，这些结构在实际工作时，流体在经过密封水线时，容易产生强烈的骤变，不但使得泵轴在运行时形成震动，稳定性很差，而且还使得平衡盘和平衡套两个零件产生径向碰撞，严重时还导致咬合抱死，使得泵的降压小、泄漏量大，进而导致轴承损坏，影响了泵的工作效率和使用寿命，增加了维修费用。

另外，由于机械密封体通常是由轴、轴套、泵体、填料、填料压盖和锁紧螺母，轴上装配轴套，轴套和轴之间设有O型密封圈。轴套两端通过轴肩和锁紧螺母固定在轴上，轴通过平键带动轴套旋转。填料装配在泵体的填料室内，通过固定在泵体上的填料压盖压紧填料而实现密封，以防止泵的泄漏，填料在机械的长时间运行过程中，磨损是必然的，当填料损坏泄露加大需要更换时，现在的做法是将填料取出更换新的填料。现有结构更换填料只能逐件取出更换，耗费大量时间，维修时间长，泵停机久，耽误泵的运行。如果轴套磨损需更换时，则必然整体解体泵才能更换。随着社会进步，人工成本愈来愈高，维修时间的耗费，不但表明停机损失大，而且维修人工费用也高。同时环境保护要求泵运行中泄露最少，这就需要解决泵密封快速更换的问题。

为了解决上述技术问题，CN201507470公开了一种易更换的密封装置，这种泵在更换填料密封时，还是需要通过撬、顶等方式将密封体内的轴套以及轴套上的相关件取出，费时费力。

虽然CN 205117793公开了一种集装式填料密封结构，这种结构的实质性不足同样也同样不能达到快速更换填料和快速拆装的目的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种结构新颖、运行稳定、更换方便、工作效率高、使用寿命长的多级离心泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多级离心泵，主要包括泵体、驱动端轴承部件、机械密封体、吸入段、中段、导叶、叶轮、中段密封环、导叶套、吐出段、平衡套、平衡盘、非驱动端轴承部件和泵轴，其特征在于所述平衡盘外表面轴向由高压端向低压端依次至少设有第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组的间距逐渐增大，所述第一组沟槽组、第二组沟槽组和第三组沟槽组分别是由第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽组成，所述第一单元槽、第二单元槽和第三单元槽分别沿平衡盘环形设置，所述第二单元槽宽度大于第三单元槽而小于第一单元槽，且所述第二单元槽的深度大于第三单元槽而小于第一单元槽，