專利名稱：自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)用水泵，特別涉及一種大流量、高揚(yáng)程的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵。
背景技術(shù)：
目前很多企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要使用大流量、高揚(yáng)程的多段式排水泵?，F(xiàn)有的多段式排水泵通常是由通過緊固螺栓擰緊固定在一起的進(jìn)出水段、中段和導(dǎo)葉，在兩側(cè)進(jìn)出水段上固定的軸承支座，通過安裝在軸承支座的止推軸承支撐并貫穿多段式泵體的泵軸，以及安裝在泵軸上的多個(gè)葉輪和平衡系統(tǒng)構(gòu)成。其平衡系統(tǒng)是由安裝在泵軸且位于出水段上的平衡盤、平衡板和平衡套，以及連接進(jìn)水段和出水段內(nèi)腔的平衡水管構(gòu)成。這種水泵由于是多級泵，在運(yùn)行中泵軸和安裝在泵軸上的葉輪等部件受到的軸向力非常大，為了避免軸向力破壞水泵正常運(yùn)行，在水泵設(shè)計(jì)時(shí)增加了平衡系統(tǒng)，由平衡系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)子部件(包括泵軸、軸套、葉輪)的竄動，使轉(zhuǎn)子部件的軸向力達(dá)到平衡狀態(tài)，即軸向力在一特定揚(yáng)程、流量狀態(tài)下為零，兩側(cè)的軸承在允許的工況條件下工作，保證水泵正常運(yùn)行。該種結(jié)構(gòu)的水泵由于轉(zhuǎn)子部件是竄動的，因此故障率高，部件易損壞，運(yùn)行壽命短，而且它的機(jī)械損失、水力損失、容積損失都很大，全年平均效率較低，一般不超過65%。上述多級泵，如果把平衡板、平衡盤之間的間隙調(diào)整到一個(gè)合適的尺寸，也能平衡掉軸向力，由兩側(cè)的止推軸承來承擔(dān)殘余軸向力，但它們的間隙很難調(diào)整，一但調(diào)整不好或軸向力發(fā)生較大變化時(shí)，該泵就不能正常運(yùn)行。有一種帶平衡轂結(jié)構(gòu)的多級泵，它也能平衡軸向力，但平衡轂、平衡轂套體積很大，加工精度較高，水泵裝配完畢后他們之間的位置、間隙是固定的，如果水泵運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化，使軸向力發(fā)生較大的改變時(shí)，多余的軸向力只能由兩側(cè)的軸承來承擔(dān)，如果軸向力超過了軸承的承載力，可能會使軸承發(fā)生損壞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種泵軸無竄動，能夠自動平衡軸向力，而且隨著軸向力的變化還可以隨時(shí)調(diào)整軸向力，工作效率高、故障率低，運(yùn)行壽命長的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括由進(jìn)水段、出水段和設(shè)在進(jìn)水段與出水段之間的多個(gè)中段連接而成的多段式泵體，在多段式泵體的出水端固設(shè)有軸承架，軸承架內(nèi)設(shè)出水端軸承，在多段式泵體的進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水端軸承，在多段式泵體內(nèi)貫穿有兩端分別安裝在進(jìn)水端軸承和出水端軸承上的泵軸，在泵軸上位于多段式泵體內(nèi)腔裝有多個(gè)葉輪，在泵軸與進(jìn)水段、出水段之間設(shè)有密封，在出水端一側(cè)設(shè)有平衡裝置，其特殊之處是在進(jìn)水端設(shè)置有與進(jìn)水段固接的軸承體定位套，在軸承體定位套內(nèi)設(shè)有滑動軸承體，所述滑動軸承體與軸承體定位套之間通過定位鎖緊裝置連接，所述滑動軸承體內(nèi)緣與進(jìn)水端軸承固接，在軸承體定位套上設(shè)有用于頂緊滑動軸承體的頂緊螺栓，該自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵還設(shè)有進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置。所述定位鎖緊裝置由通過鎖母安裝在滑動軸承體上的鎖緊螺栓構(gòu)成，所述鎖緊螺栓另一端固接在軸承體定位套上，所述滑動軸承體和軸承體定位套的相對面之間設(shè)有調(diào)整間隙。所述進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置的溫度傳感器位于滑動軸承體內(nèi)或進(jìn)水端軸承的軸承壓蓋內(nèi)。所述平衡裝置是由安裝在泵軸上位于出水段上的平衡盤及安裝在出水段上的平衡板、安裝在平衡盤上且位于平衡盤與平衡板之間的平衡盤襯環(huán)、安裝在出水段內(nèi)圈的平衡套，連接在出水端和進(jìn)水端之間的平衡水管構(gòu)成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是滑動軸承體在軸承體定位套內(nèi)可以滑動，用于調(diào)整和消除軸向力，由于在出水段一側(cè)設(shè)有平衡裝置來平衡軸向力，隨著軸向力的變化，轉(zhuǎn)子部件和滑動軸承體也就移動到某一位置，這一點(diǎn)軸向力為零，然后通過定位頂絲、定位鎖緊裝置將滑動軸承體與軸承體定位套鎖緊固定，從而達(dá)到軸向力為零，轉(zhuǎn)子部件也不再竄動的目的，保證水泵平穩(wěn)運(yùn)行。如果軸向力變化較大，達(dá)到或超過軸承所能曾受的軸向力時(shí)，軸承溫度上升，當(dāng)溫度達(dá)到允許溫度的上限時(shí)，進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置報(bào)警，此時(shí)將軸承體定位套上的定位頂絲、定位鎖緊裝置松開，待水泵自動調(diào)整軸向力從新達(dá)到軸向力平衡后，再將其鎖緊，該泵仍然平穩(wěn)運(yùn)行。如果水泵運(yùn)行參數(shù)發(fā)生改變，多余的軸向力，即殘余軸向力由進(jìn)水端軸承承擔(dān)。該泵最終使轉(zhuǎn)子部件實(shí)現(xiàn)了軸向無竄動，使該泵達(dá)到了軸向力的平衡，工作效率可提高15-20%，水泵總效率超過80%，工作效率高、故障率低、維修費(fèi)用低，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、無人值守，運(yùn)行壽命是現(xiàn)有多段式排水泵的1. 5-2倍。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是圖1中進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置安裝示意圖；圖4是圖1中定位鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中泵軸1，泵連軸器2，軸套螺母3，進(jìn)水端軸承4，定位鎖緊裝置5，鎖緊螺栓501，鎖母502，滑動軸承體6，頂緊螺栓7，軸承體定位套8，冷卻管9，沖洗管10，進(jìn)水段11，排氣閥12，中段13，葉輪14，導(dǎo)葉15，出水段16，平衡裝置17，平衡水管1701，平衡盤1702，平衡盤襯環(huán)1703，平衡板1704，平衡套1705，尾蓋18，機(jī)械密封19，軸承架20，外壓蓋21，出水端軸承22，軸承壓蓋23，機(jī)械密封壓蓋24，機(jī)械密封套25，穿杠26，放水絲堵27，進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置28，溫度傳感器2801，冷卻水道29，軸承壓蓋30，進(jìn)水口 31，出水口 32。
具體實(shí)施方式
如圖所示，該多段式水泵包括由進(jìn)水段11、出水段16和設(shè)在進(jìn)水段11與出水段16之間的多個(gè)中段13、尾蓋18通過穿杠26連接而成的多段式泵體，在進(jìn)水段11上設(shè)有排氣閥12和放水絲堵27，在多段式泵體的出水端固設(shè)有軸承架20和外壓蓋21，軸承架20內(nèi)設(shè)有出水端軸承22，在多段式泵體的進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水端軸承4，在多段式泵體內(nèi)貫穿有兩端分別安裝在進(jìn)水端軸承4和出水端軸承22上的泵軸1，進(jìn)水端軸承4和出水端軸承22分別通過軸承壓蓋30和軸套螺母3與泵軸I固接，在泵軸I上位于進(jìn)水端軸承4和出水端軸承22內(nèi)側(cè)裝有軸承擋套23。在泵軸I與電機(jī)輸出軸連接端安裝有泵連軸器2，在泵軸I上位于多段式泵體內(nèi)腔裝有多個(gè)導(dǎo)葉15和葉輪14，在泵軸I與進(jìn)水段11、出水段16之間設(shè)有密封，本實(shí)施例以機(jī)械密封19為例，在泵軸I上對應(yīng)機(jī)械密封19位置設(shè)有機(jī)械密封套25，在進(jìn)水段11和尾蓋18上分別安裝有機(jī)械密封壓蓋24。在泵軸I的出水端一側(cè)設(shè)有平衡裝置17，本實(shí)施例中平衡裝置是由安裝在泵軸I上位于出水段16的平衡盤1702及安裝在出水段16的平衡板1704、安裝在平衡盤1702上且位于平衡盤1702與平衡板1704之間的平衡盤襯環(huán)1703、安裝在出水段16內(nèi)圈的平衡套1705，連接在出水端和進(jìn)水端之間的平衡水管1701構(gòu)成。在進(jìn)水端設(shè)置有與進(jìn)水段11固接的軸承體定位套8，在軸承體定位套8內(nèi)設(shè)有滑動軸承體6，滑動軸承體6內(nèi)設(shè)冷卻水道29，所述滑動軸承體6與軸承體定位套8之間通過定位鎖緊裝置5連接，所述滑動軸承體6內(nèi)緣與進(jìn)水端軸承4固接，在軸承體定位套8上設(shè)有用于頂緊滑動軸承體6的頂緊螺栓7，該自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵還設(shè)有進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置28，所述進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置28的溫度傳感器2801位于進(jìn)水端軸承4的軸承壓蓋30內(nèi)(或位于滑動軸承體6內(nèi))。所述定位鎖緊裝置5由通過鎖母502安裝在滑動軸承體6上的鎖緊螺栓501構(gòu)成，所述鎖緊螺栓501另一端固接在軸承體定位套8上，所述滑動軸承體6和軸承體定位套8的相對面之間設(shè)有調(diào)整間隙。該多段式水泵還設(shè)有冷卻管9和用于沖洗機(jī)械密封19的沖洗管10，所述冷卻管9與冷卻水道29入口相通，用于冷卻進(jìn)水端軸承4。該水泵工作時(shí)，由進(jìn)水口 31進(jìn)水、由出水口 32排水，進(jìn)水時(shí)水的壓力作用在平衡盤1702進(jìn)水方向上，其背面水壓力很??；產(chǎn)生一個(gè)向出水端的力，每級葉輪14又產(chǎn)生一個(gè)向進(jìn)水端的力，當(dāng)兩個(gè)力不平衡時(shí)，在壓力的作用下，轉(zhuǎn)子部件發(fā)生位移，由于平衡盤1702是固定泵軸I上的，轉(zhuǎn)子部件位移后平衡板1704、平衡盤1702之間的間隙也隨之發(fā)生變化，當(dāng)兩者之間的間隙達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，平衡盤1702后端的水的壓力與平衡盤1702前端的壓力達(dá)到了平衡，即兩端的力大小相等，方向相反，軸向力為零。由于滑動軸承體6與泵軸I是固定在一起的，滑動軸承體6與轉(zhuǎn)子部件一起移動，當(dāng)軸向力為零時(shí)，滑動軸承體6也就移動到了某一的位置，此時(shí)將定位頂絲7和定位鎖緊裝置5鎖緊，滑動軸承體6與軸承體定位套8固定在一起，轉(zhuǎn)子部件不再竄動，由于此刻軸向力為零，水泵可以平穩(wěn)運(yùn)行。在確定水泵軸向力為零時(shí)的參數(shù)(揚(yáng)程、流量)無論是水泵特性曲線中的哪一點(diǎn)，只要其參數(shù)在該泵允許的工況范圍內(nèi)即可。滑動軸承體6鎖緊后，如果水泵運(yùn)行參數(shù)發(fā)生了變化，只要其參數(shù)在該泵的工況范圍內(nèi)變化，即在設(shè)計(jì)點(diǎn)、最大點(diǎn)、最小點(diǎn)之間變化，變化后所產(chǎn)生的多余軸向力，也就是作用在平衡板1704、平衡盤1702上的相互抵消后剩余的殘余軸向力由進(jìn)水端軸承4承擔(dān)。
權(quán)利要求1.一種自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵，包括由進(jìn)水段、出水段和設(shè)在進(jìn)水段與出水段之間的多個(gè)中段連接而成的多段式泵體，在多段式泵體的出水端固設(shè)有軸承架，軸承架內(nèi)設(shè)出水端軸承，在多段式泵體的進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水端軸承，在多段式泵體內(nèi)貫穿有兩端分別安裝在進(jìn)水端軸承和出水端軸承上的泵軸，在泵軸上位于多段式泵體內(nèi)腔裝有多個(gè)葉輪，在泵軸與進(jìn)水段、出水段之間設(shè)有密封，在出水端一側(cè)設(shè)有平衡裝置，其特征是在進(jìn)水端設(shè)置有與進(jìn)水段固接的軸承體定位套，在軸承體定位套內(nèi)設(shè)有滑動軸承體，所述滑動軸承體與軸承體定位套之間通過定位鎖緊裝置連接，所述滑動軸承體內(nèi)緣與進(jìn)水端軸承固接，在軸承體定位套上設(shè)有用于頂緊滑動軸承體的頂緊螺栓，該自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵還設(shè)有進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵，其特征是所述定位鎖緊裝置由通過鎖母安裝在滑動軸承體上的鎖緊螺栓構(gòu)成，所述鎖緊螺栓另一端固接在軸承體定位套上，所述滑動軸承體和軸承體定位套的相對面之間設(shè)有調(diào)整間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵，其特征是所述進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置的溫度傳感器位于滑動軸承體內(nèi)或?qū)?yīng)進(jìn)水端軸承的軸承壓蓋內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵，其特征是所述平衡裝置是由安裝在泵軸上位于出水段上的平衡盤及安裝在出水段上的平衡板、安裝在平衡盤上且位于平衡盤與平衡板之間的平衡盤襯環(huán)、安裝在出水段內(nèi)圈的平衡套，連接在出水端和進(jìn)水端之間的平衡水管構(gòu)成。
專利摘要一種泵軸無竄動，能夠自動平衡軸向力，而且隨著軸向力的變化還可以隨時(shí)調(diào)整軸向力，工作效率高、故障率低，運(yùn)行壽命長的自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵，包括多段式泵體，在進(jìn)水端設(shè)有進(jìn)水端軸承，在多段式泵體內(nèi)貫穿有兩端分別安裝在進(jìn)水端軸承和出水端軸承上的泵軸，在泵軸上位于多段式泵體內(nèi)腔裝有多個(gè)葉輪，在出水端一側(cè)設(shè)有平衡裝置，其特殊之處是在進(jìn)水端設(shè)置有與進(jìn)水段固接的軸承體定位套，在軸承體定位套內(nèi)設(shè)有滑動軸承體，其間通過定位鎖緊裝置連接，所述滑動軸承體內(nèi)緣與進(jìn)水端軸承連接，在軸承體定位套上設(shè)有頂緊螺栓，該自平衡自定位節(jié)能型多段式水泵還設(shè)有進(jìn)水端軸承測溫報(bào)警裝置。
文檔編號F04D29/046GK202900740SQ20122061551
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者趙德清, 谷峰, 陳鐵光, 邱文學(xué), 劉影, 張寒旭, 范曉存 申請人:錦州重型水泵有限公司