專利名稱：差壓活塞式軸向力平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泵設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種深井潛水泵的差壓活塞式軸向力平衡裝置。
在設(shè)計高揚(yáng)程潛水泵時，泵軸向力的平衡一直是設(shè)計者難以解決的關(guān)鍵問題，傳統(tǒng)的軸向力平衡裝置有平衡盤、平衡鼓、平衡孔以及在電機(jī)上設(shè)置止推軸承等方法，這些方法存在著泄漏量大，影響泵的工作效率，當(dāng)輸送的介質(zhì)中泥沙含量較大時，會加速平衡件的磨損，導(dǎo)致零件短期損壞，使泵無法工作等缺點(diǎn)。中國專利公布了一種申請?zhí)枮镃N86102781A的軸向力平衡裝置，這種結(jié)構(gòu)形式是將多個推力盤和多個止推軸承裝在水泵和電機(jī)之間，但在多級泵軸向力作用下，使細(xì)長的水泵軸處于壓桿狀態(tài)，同軸度不能保證，導(dǎo)致葉輪口環(huán)和導(dǎo)殼密封環(huán)磨損嚴(yán)重，平衡孔將失去作用，軸向力將加大，縮短泵和潛水電機(jī)的壽命。另外，本發(fā)明人的中國專利CN87211882也屬一種軸向力平衡裝置，但只適用于高揚(yáng)程礦用潛水泵。
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供了一種密封性好，抗泥沙、無泄漏，適應(yīng)性廣的差壓活塞式軸向力平衡裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，差壓活塞式軸向力平衡裝置裝在泵的出口處，由缸體、活塞、密封件和設(shè)在缸體內(nèi)的若干組平衡部件組成，活塞裝在缸體內(nèi)腔的分隔段的下端，支承筋上開有一個連通分隔段上部的低壓腔，與缸體外部相通的通孔，分隔段的上部安裝螺塞。在缸體內(nèi)腔設(shè)有分隔段，其作用是與活塞密封體將缸體分成低壓腔和高壓腔，當(dāng)水泵工作時，活塞密封體上、下之間產(chǎn)生壓力差，使活塞產(chǎn)生向上的平衡力，通過設(shè)在活塞內(nèi)部的耐磨軸承元件使泵軸產(chǎn)生向上的拉力，從而達(dá)到了平衡軸向力的目的。
本發(fā)明所述的平衡裝置的活塞由活塞密封體，活塞導(dǎo)向體、密封件，注水螺栓、軸封裝置和裝在泵軸上的若干組耐磨軸承元件及調(diào)心體等組成，活塞密封體的公稱外徑D與缸體分隔段為間隙配合，用密封件3密封，活塞密封體頂部設(shè)有注水螺孔，中部設(shè)有防轉(zhuǎn)筋，并與缸體嚙合，下部與活塞導(dǎo)向體連接，活塞導(dǎo)向體外圓周開有若干個軸向通槽，活塞導(dǎo)向體外徑與缸體內(nèi)腔為間隙配合，其下部裝有軸封裝置，該裝置的活塞密封體與缸體分隔段的配合直徑D(單位mm)是本發(fā)明的關(guān)鍵尺寸，當(dāng)泵的額定揚(yáng)程H(單位m)所需要的向上平衡力F(單位N)確定后，直徑D可用下式求出D=11.4F1/H(mm)]]>，活塞密封體中部的防轉(zhuǎn)筋與缸體嚙合，下部與活塞導(dǎo)向體連接，使差壓密封處無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，具有良好的密封性、抗泥沙、無泄漏;活塞導(dǎo)向體外圓周開有若干個軸向通槽，使高壓水從通槽進(jìn)入活塞導(dǎo)向體的上部，以保證活塞導(dǎo)向體下部壓力和上部的壓力相等，活塞導(dǎo)向體的下部裝有軸封裝置，使活塞內(nèi)液體保持潔凈。
本發(fā)明裝在泵軸上的每組耐磨軸承元件包括推力盤、耐磨軸承、耐磨軸承座調(diào)心體等，推力盤固定在泵軸9的末端，耐磨軸承固定在耐磨軸承座上，耐磨軸承座下部的凹形球面與調(diào)心體上部的凸起環(huán)形圓面嚙合固定，這樣可使耐磨軸承與推力盤磨合面充分接觸。當(dāng)水泵工作時，活塞密封體上下之間有壓力差，使活塞產(chǎn)生向上的平衡力，在該力的作用下，活塞密封體和活塞導(dǎo)向體向上移動，帶動調(diào)心體也移動，調(diào)心體推動耐磨軸承座向上，這時若干組耐磨軸承，將平衡力傳遞到固定在泵軸上的推力盤上，達(dá)到軸向力的平衡。
本發(fā)明裝在泵軸上的若干組耐磨軸承元件，其中間的某個調(diào)心體的下部應(yīng)裝有一個下耐磨軸承，下耐磨軸承與其下方的推力盤留有0.5-1.0mm的間隙，其目的為避免水泵軸瞬時上竄時，推力盤上部與調(diào)心體下部直接摩擦。若干個調(diào)心體疊裝在活塞導(dǎo)向體中，用活塞密封體下部的螺紋緊固。若干組耐磨軸承元件安裝在泵軸上的組數(shù)n可根據(jù)F1的大小及單個耐磨軸承的承載能力來確定。F1大，則n越多，如F1小則n越少。


圖1為差壓活塞式軸向力平衡裝置安裝結(jié)構(gòu)剖面圖。
標(biāo)號說明1、螺塞 2、活塞密封體 3、密封圈 4、低壓腔 5、缸體 6、缸體分隔段 7、鎖緊螺母 8、鎖緊墊片 9、密封圈 10、活塞導(dǎo)向體 11、推力盤 12、軸套 13、調(diào)心體 14、下耐磨軸承 15、鍵 16、耐磨軸承 17、耐磨軸承座 18、軸封裝置 19、泵軸 20、軸向通槽 21、支承筋 22、防轉(zhuǎn)筋 23、通孔 24、密封墊 25、注水螺栓 26、防轉(zhuǎn)螺栓結(jié)合附圖對實(shí)施例做進(jìn)一步的詳述，差壓活塞式軸向力平衡裝置，由缸體5、缸體分隔段6、活塞導(dǎo)向體10、活塞密封體2、調(diào)心體13、泵軸19、推力盤11、耐磨軸承與耐磨軸承座16、17等組成，裝在泵的末級出口處，活塞裝在缸體5內(nèi)腔的缸體分隔段6的下部，活塞由活塞密封體2、活塞導(dǎo)向體10、密封件3、9、24、注水螺栓25、軸封裝置18和裝在泵軸19上的若干組耐磨軸承元件及調(diào)心體組成，缸體5的支承筋21上開有一個連通分隔段6上部的低壓腔4和與缸體5外部相通的通孔23，分隔段6的上部還裝有螺塞1，若干個推力盤11用鍵15、軸套12、鎖緊螺母7和銷緊墊片8固定在泵軸19上。推力盤11分別座落在若干個耐磨軸承16上，耐磨軸承16用螺釘緊固在耐磨軸承座17上，并一同座落在調(diào)心體13上，固定在耐磨軸承座17上的防轉(zhuǎn)螺栓26放在調(diào)心體13的孔中，防止耐磨軸承座轉(zhuǎn)動。在裝配若干組耐磨軸承元件時，其中間的某個調(diào)心體13的下部應(yīng)裝一個下耐磨軸承14，與其下方的推力盤留有0.5-1.0毫米的間隙。調(diào)心體13被固定在由活塞密封體2和活塞導(dǎo)向體10之間，活塞導(dǎo)體向10的外圓周開有若干個軸向通槽20，并與缸體5內(nèi)腔為間隙配合，下端裝有軸封裝置18，上端的活塞密封體2頂部設(shè)有注水螺栓25，中部設(shè)有防轉(zhuǎn)筋22，并與缸體5嚙合，活塞密封體2的上部為低壓腔4;下部為高壓腔，缸體分隔段6與活塞密封體2的D為間隙配合，兩者間裝有密封件3，當(dāng)水泵工作時，活塞密封體2上、下之間產(chǎn)生壓力差，使活塞產(chǎn)生向上的平衡力，通過設(shè)在活塞內(nèi)部的耐磨軸承元件使泵軸19產(chǎn)生向上的拉力，從而平衡泵轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的軸向力。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在深井潛水泵上采用差壓活塞式平衡裝置，根據(jù)受力分析，得知所需的平衡力后，可以通過確定活塞密封件頂部的面積而獲得。
2、泵軸處于受拉狀態(tài)，能夠保證泵的同軸度。
3、耐磨軸承元件安裝在密閉的活塞腔中，腔中液體不流動，使耐磨軸承元件工作狀態(tài)良好。
4、差壓密封處無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，只在泵開始和停止工作時有微量的上、下竄動，密封性能好、抗泥沙、無泄漏，便于推廣使用。
權(quán)利要求
1.一種差壓活塞式軸向力平衡裝置，包括缸體、活塞、密封件和設(shè)在缸體內(nèi)的平衡部件，其特征是差壓活塞式軸向力平衡裝置裝在水泵的末級出口處，活塞裝在缸體5內(nèi)腔的分隔段6的下部，缸體5的支承筋21上開有一個連通分隔段6上部的低壓腔4和與缸體5外部相通的通孔23，分隔段6的上部還裝有螺塞1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡裝置，其特征在于平衡裝置的活塞由活塞密封體2、活塞導(dǎo)向體10、密封件3、9、24、注水螺栓25、軸封裝置18，和裝在泵軸19上的若干組耐磨軸承元件組成活塞密封體2的公稱外徑D與缸體分隔段6為間隙配合，并裝有密封件3，活塞密封體2頂部設(shè)有注水螺孔25，中部設(shè)有防轉(zhuǎn)筋22，并與缸體5嚙合，下部與活塞導(dǎo)向體10相聯(lián)，活塞導(dǎo)向體10外圓周開有若干個軸向通槽20，并與缸體5內(nèi)腔為間隙配合，其下部裝有軸封裝置18。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的平衡裝置，其特征在于每組耐磨軸承元件包括推力盤11、耐磨軸承16、耐磨軸承座17、調(diào)心體13等，推力盤11固定在泵軸19的末端，耐磨軸承16固定在耐磨軸承座17上，耐磨軸承座17下部的凹形球面與調(diào)心體13上部的凸起環(huán)形圓面嚙合固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平衡裝置，其特征在于裝在泵軸19上的若干組耐磨軸承元件，其中間的某個調(diào)心體13的下部應(yīng)裝一個下耐磨軸承14，下耐磨軸承14與其下方的推力盤留有0.5-1.0mm的間隙，若干個調(diào)心體13疊裝在活塞導(dǎo)向體10中，用活塞密封體2下部的螺紋緊固。
全文摘要
一種適用于深井潛水泵的差壓活塞式軸向力平衡裝置。其特征是平衡裝置設(shè)在水泵的末級出口處。由缸體、活塞和設(shè)在活塞內(nèi)腔的若干組耐磨軸承元件組成?；钊麑?dǎo)向體與缸體中的分隔段將缸體分成高壓腔和低壓腔。水泵工作時，利用活塞上下之間的壓力差，通過設(shè)在活塞內(nèi)腔的耐磨軸承元件，使活塞產(chǎn)生向上的平衡力，解決了深井潛水泵的平衡問題。與同類裝置相比，具有無泄漏、防泥沙、抗磨損、壽命長，提高泵效率等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04D29/64GK1056557SQ9110326
公開日1991年11月27日 申請日期1991年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月15日
發(fā)明者朱有喜, 王 鋒 申請人:山西省通利水泵技工貿(mào)聯(lián)合服務(wù)部