[发明专利]一种轴向自平衡水泵

说明书

本发明提出了一种轴向自平衡水泵，涉及流体设备技术领域，包括：壳体、泵轴、原动机、叶轮、内环构件、外环构件、滑动轴承。叶轮能够转动驱动流体沿泵轴轴向自叶轮第一侧向第二侧增压流动。内环构件与所述外环构件之间形成有供流体通过的第一间隙通道。滑动轴承设置在所述内环构件远离叶轮一侧，其包括：固定在所述壳体上的轴瓦、以及安装在所述泵轴上与所述轴瓦适配的轴承内环；轴瓦与轴承内环之间形成有供流体通过的第二间隙通道；所述第一间隙通道和所述第二间隙通道之间形成有平衡腔，所述平衡腔与第一间隙通道连通。本申请中，泵轴处于动态轴向平衡，无需原动机承受轴向载荷，从而避免原动机受到轴向载荷的不良影响，提高了使用寿命。

技术领域

本申请涉及流体设备技术领域，尤其涉及一种轴向自平衡水泵。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械。在现有技术中，泵轴上安装有叶轮，且采用电机驱动，传统泵的轴向力由电机轴承承担，这样可造成电机发热，造成机组效率降低，提高了设备能耗，且导致电机轴承容易损坏，同时也会使电机线圈绝缘层过早老化。泵的工作压力越高，这种现象更加凸显。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种轴向自平衡水泵。

该轴向自平衡水泵包括：

壳体，其上设置有进水口和出水口；

穿设在所述壳体内的泵轴；

原动机，其具有一驱动轴，所述驱动轴与所述泵轴动力连接以驱动所述泵轴转动；

安装在所述泵轴上的叶轮；所述叶轮能够转动驱动流体沿泵轴轴向自叶轮第一侧向第二侧增压流动；

位于叶轮第二侧位置，安装在所述泵轴上随所述泵轴同步转动的内环构件；

固定安装在所述壳体上的外环构件，所述内环构件与所述外环构件之间形成有供流体通过的第一间隙通道；

设置在所述内环构件远离叶轮一侧的滑动轴承，其包括：固定在所述壳体上的轴瓦、以及安装在所述泵轴上与所述轴瓦适配的轴承内环；所述轴瓦与所述轴承内环之间形成有供流体通过的第二间隙通道；所述第一间隙通道和所述第二间隙通道之间形成有平衡腔，所述平衡腔与第一间隙通道连通；

工作时，当所述轴瓦抵接在所述内环构件上形成接触密封以隔断所述平衡腔和所述第二间隙通道时，增压后的高压流体能够从第一间隙通道注入到平衡腔内促使泵轴沿轴向第一方向移动使轴瓦与内环构件脱离接触；当轴瓦与内环构件脱离接触时，平衡腔与第二间隙通道连通使平衡腔内流体泄漏从而使平衡腔内流体压力降低，泵轴沿轴向第二方向移动，轴瓦与内环构件重新达到接触密封状态。

在一些实施方式中，内环构件包括：安装在泵轴上的内环部、用于与所述外环构件适配形成第一间隙通道的外环部、连接内环部与外环部的连接部；所述轴瓦抵接在所述连接部上。

在一些实施方式中，第二间隙通道与壳体的进水口连通。

在一些实施方式中，沿泵轴轴向，所述第一间隙通道的轴向位置和所述第二间隙通道的轴向位置至少部分重叠。

在一些实施方式中，沿所述第一间隙通道的延伸方向间隔布置有若干环向扩展腔；所述环向扩展腔由所述内环构件与所述外环构件之间的间隔距离扩大形成。

在一些实施方式中，外环构件上设置有若干用于形成所述环向扩展腔的凹槽结构。

在一些实施方式中，轴向自平衡水泵为立式泵；所述原动机设置在壳体顶部，所述滑动轴承设置在泵轴下端位置；所述叶轮用于将流体沿泵轴向下增压。

在一些实施方式中，叶轮为多级离心泵叶轮。

在一些实施方式中，原动机为电机。