本發(fā)明涉及一種泵結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種泵的軸向力平衡裝置。
背景技術(shù)：
多級管道泵采用了立式節(jié)段式外加不銹鋼外筒結(jié)構(gòu)，可以直接安裝在管道中，從而減少閥門、彎管等管路附件，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝方便等特點(diǎn)，因此該類泵型深受市場歡迎，近年來越來越被廣泛地使用。
現(xiàn)有的管道泵都存在嚴(yán)重的軸向力問題，因?yàn)樵谌~輪工作時(shí)，會在葉輪上產(chǎn)生軸向力，多級管道泵的葉輪多了，其軸向力問題也就更顯而易見了。目前平衡多級管道泵的軸向力大體有兩種方法：一是采用安裝平衡鼓或者平衡盤和平衡環(huán)裝置的方法，采用安裝平衡鼓的方法，仍會存在較大的剩余軸向力，可能會對泵造成損壞；而平衡盤在設(shè)計(jì)和制造中稍有差錯，就會在泵的啟動過程中發(fā)生強(qiáng)力的轉(zhuǎn)子串動和平衡盤摩擦，使平衡盤成為易損壞件，無法保證泵的正常運(yùn)行，縮短了泵的使用壽命，增加設(shè)備成本，降低生產(chǎn)效率。二是在各個(gè)工作葉輪的背面設(shè)置平衡室，并在葉輪的后蓋板上鉆孔，即通過平衡孔的方式釋放軸向力，這種方法平衡軸向力也解決的不徹底，會存在剩余軸向力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種泵的軸向力平衡裝置，其無需再安裝平衡軸向力裝置，結(jié)構(gòu)簡單，平衡效果好，泵的使用壽命長。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種泵的軸向力平衡裝置，包括泵體、泵軸和葉輪，所述泵軸通過軸承座安裝于泵體上，所述泵軸上對稱安裝有方向相反、尺寸和數(shù)量相同的兩組葉輪，所述葉輪均設(shè)有曲線流道，曲線流道進(jìn)水口位于葉輪的迎液面上，出 水口位于泵軸與泵體的空腔內(nèi)，所述葉輪背液面一側(cè)的泵軸上均設(shè)有導(dǎo)葉，其吸入段位于葉輪的同一側(cè)，所述軸承座套裝于泵軸上端，且軸承座內(nèi)部與泵軸相接近部分自上至下依次設(shè)有軸承壓蓋、軸承襯套、球軸承、軸承擋圈和密封圈，所述泵軸下端設(shè)有外螺紋，且泵軸下端設(shè)置有用于鎖緊螺紋的鎖緊螺母，所述葉輪上端面設(shè)有環(huán)形凹槽，且環(huán)形凹槽與所述曲線流道進(jìn)水口上設(shè)有相通的平衡孔，所述泵軸兩側(cè)的兩級葉輪背液面與殼體之間設(shè)有密封環(huán)，所述密封環(huán)與泵軸兩側(cè)對稱的兩級葉輪背液面之間設(shè)有齒形槽。
進(jìn)一步地說，所述球軸承為深溝球軸承或角接觸球軸承。
進(jìn)一步地說，所述泵體內(nèi)壁與葉輪環(huán)壁之間設(shè)有徑向間隙。
進(jìn)一步地說，所述泵軸兩側(cè)對稱的兩級葉輪背液面之間還設(shè)有減壓腔。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
1.通過采用上述技術(shù)方案，利用葉輪與泵體徑向間隙液流與旋轉(zhuǎn)中受到離心力所引起的壓力差及平衡孔，平衡絕大部分軸向力，剩余軸向力經(jīng)球軸承平衡，可以實(shí)現(xiàn)完全平衡掉軸向力。
2.本發(fā)明通過密封環(huán)和齒形槽的設(shè)計(jì)，可增加密封效果，并利用兩級葉輪之間的減壓腔，使通過的液流產(chǎn)生擴(kuò)散損失，增加阻力，從而有效地降低泵的泄漏量，提高泵的效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1-泵體，2-泵軸，3-葉輪，4-軸承座，41-軸承壓蓋，42-軸承襯套，43-球軸承，44-軸承擋圈，45-密封圈，5-曲線流道，6-導(dǎo)葉，7-鎖緊螺母，8-環(huán)形凹槽，9-平衡孔，10-密封環(huán)，11-齒形槽，12-徑向間隙，13-減壓腔。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種泵的軸向力平衡裝置，包括泵體1、泵軸2和葉輪3，泵軸2通過軸承座4安裝于泵體1上，軸承座4套裝于泵軸2上端，且軸承座4內(nèi)部與泵軸2相接近部分自上至下依次設(shè)有軸承壓蓋41、軸承襯套42、球軸承43、軸承擋圈44和密封圈45，泵軸2下端設(shè)有外螺紋，且泵軸2下端設(shè)置有用于鎖緊螺紋的鎖緊螺母7。泵軸2上對稱安裝有方向相反、尺寸和數(shù)量相同的兩組葉輪3，葉輪3均設(shè)有曲線流道5，曲線流道5進(jìn)水口位于葉輪3的迎液面上，出水口位于泵軸2與泵體1的空腔內(nèi)，葉輪3背液面一側(cè)的泵軸2上均設(shè)有導(dǎo)葉6，導(dǎo)葉6的吸入段位于葉輪3的同一側(cè)。葉輪3上端面設(shè)有環(huán)形凹槽8，且環(huán)形凹槽8與曲線流道5進(jìn)水口上設(shè)有相通的平衡孔9，泵軸2兩側(cè)的兩級葉輪3背液面與殼體之間設(shè)有密封環(huán)10，密封環(huán)10與泵軸2兩側(cè)對稱的兩級葉輪3背液面之間設(shè)有齒形槽11。泵體1內(nèi)壁與葉輪3環(huán)壁之間設(shè)有徑向間隙12，泵軸2兩側(cè)對稱的兩級葉輪3背液面之間還設(shè)有減壓腔13。球軸承43屬于滾動軸承，對于小功率多級管道泵采用深溝球軸承，對于大功率(＞30kW)多級管道泵采用角接觸球軸承。
工作時(shí)，液體從葉輪3的曲線流道5進(jìn)水口流入的壓力為P1，曲線流道5出水口流出的壓力為P2，壓力降為P1-P2；然后流經(jīng)徑向間隙12，徑向間隙12的進(jìn)口壓力為P3，徑向間隙12的出口壓力為P4，壓力降為P3-P4。液體從徑向間隙12流出，流經(jīng)泵軸與泵體的空腔、平衡孔9回到葉輪3的曲線流道5進(jìn)水口。葉輪3兩端受到的介質(zhì)壓力與受壓面積的乘積即葉輪3兩端所受軸向力相同，這樣即可以平衡掉絕大部分的軸向力，殘余軸向力由球軸承43來承擔(dān)，從而更加有效的平衡軸向力，保證了泵的正常運(yùn)行工作，延長泵的使用壽命，降低設(shè)備成本，提高生產(chǎn)效率。
以上對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。