[实用新型]一种多级泵自动平衡径向力的螺旋式压水室

说明书

本实用新型提供一种多级泵自动平衡径向力的螺旋式压水室，包括壳体，所述壳体内部中设有两条流道，所述两条流道在蜗室中心角互为180°的对称位置上设有两组隔舍和两组扩散管，所述的两条流道、两组流道和两组扩散管的所有参数与几何形状完全一致，所述流道分为七段，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ断面，且每段流道断面连接的圆弧相切，所述泵的比转速n_s与隔舌正相关，且隔舌的安放角度范围α₃范围在0～45°。本实用新型有效减少了的多级泵工作时振动带来许多故障问题，同时提高了泵的效率，延长泵的使用寿命的优点。

技术领域

本实用新型涉及多级泵技术领域，具体为一种多级泵自动平衡径向力的螺旋式压水室。

背景技术

螺旋式压水室用于多级泵结构中，具有水流动状态理想，不易产生涡流，减少了水力损失，泵效率高，高效范围宽广等优点。但该种结构在运转的过程中会产生作用于叶轮上的径向力，使轴受交变应力，产生定向的饶度，从而产生振动问题，而振动会导致许多泵故障的现象，如转子碰磨、转子裂纹、密封磨损过快、轴承损坏、基础振动和噪声等问题。现有技术的解决方案通过设计螺旋式双蜗壳压水室来减小径向力的产生，螺旋式双蜗壳压水室在理论上是能够很好地平衡径向力的，但是由于隔舌以及不对称泵体的存在，实际上双蜗壳压水室并不能完全平衡径向力，并且螺旋式双蜗壳压水室由于是双层流道叠加构成，生产铸造困难。

实用新型内容

(一)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种多级泵自动平衡径向力的螺旋式压水室，包括壳体，所述壳体内部中设有两条流道，所述两条流道在蜗室中心角互为180°的对称位置上设有两组隔舌和两组扩散管，所述的两条流道、两组隔舌和两组扩散管的所有参数与几何形状完全一致。

作为进一步优选，所述流道分为七段，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ断面，且每段流道断面连接的圆弧相切。

作为进一步优选，所述流道的第Ⅳ断面面积与泵的设计参数满足以下关系式：

F_Ⅳ＝(Q/2V₃)*1.1

式中：Q：该泵的设计流量、V₃：涡室断面的平均速度、k₃：速度系数，速度系数由泵的比转速n_s推算；

其他断面积的计算：F_Ⅰ＝0.25*F_Ⅳ、F_Ⅱ＝0.50*F_Ⅳ、F_Ⅲ＝0.75*F_Ⅳ、F_V＝(1.15～ 1.2)*F_Ⅳ、F_Ⅵ＝(1.3～1.4)*F_Ⅳ、F_Ⅶ＝(1.5～1.6)*F_Ⅳ。

作为进一步优选，所述泵的比转速n_s与隔舌正相关，且隔舌的安放角度范围α₃范围在0～45°。

作为进一步优选，所述壳体内部设有圆形水腔，所述圆形水腔直径D₃与泵的设计参数满足D₃＝(1.03～1.08)*多级泵叶轮外径，所述蜗室宽度B₃与泵的设计参数满足B₃＝(1.6～2)*叶轮出口宽度。

作为进一步优选，在保证扩散角和安装要求的条件下，扩散管高度L尽量取小值，以减小泵的尺寸。

(二)有益效果

本实用新型提供了一种多级泵自动平衡径向力的螺旋式压水室及其设计方法，具备以下有益效果：