用于固液兩相流輸送中的平衡盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤。平衡盤兩側圓周面的邊沿設有沿圓周間隔均布的葉片，相鄰兩個葉片之間為切口槽，葉片為圓柱形后彎式葉片，平衡盤圓柱側面間隔均布設有盲孔，中心對稱的兩側盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓，螺栓與盲孔之間設有彈簧片和用于微調(diào)配重的墊片。葉片沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面上的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认嗟?。本發(fā)明可有效減少平衡盤的機械磨損和氣蝕破壞以及泵運行中的噪聲，延長其使用壽命；在對其進行動平衡調(diào)整時，能較為方便地在不打磨盤體表面配重或點焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，減少泵運動過程中產(chǎn)生的振動、噪聲和徑向不平衡力；可滿足石油、化工和水利等領域泵的需求。
【專利說明】用于固液兩相流輸送中的平衡盤
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平衡盤，尤其是一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤。
【背景技術】
[0002]平衡裝置一般常見于離心泵，它一般包括平衡盤和平衡鼓。平衡盤和平衡鼓裝在末級葉輪后隨轉子一起旋轉。其中平衡盤用以平衡軸向力。平衡盤的作用原理如下:從末級出來的帶有壓力的液體，經(jīng)過調(diào)整套徑向間隙流入平衡盤前的空腔中，空腔處于高壓狀態(tài)。平衡盤后有平衡管與泵入口相連，其壓力近似為入口壓力。這樣平衡盤兩側壓力不相等，因而也就產(chǎn)生了向后的軸向推力，即平衡力。平衡力與軸向力相反，因而自動地平衡了葉輪的軸向推力。并且平衡盤安裝前會進行動平衡實驗，傳統(tǒng)的調(diào)整方法是打磨其表面或者點焊配重件，前者較為繁瑣并且在盤面某處打磨過度情況下需再對其對稱方向進行打磨，會造成盤面不規(guī)整，特別是對本平衡盤而言，若對周向凸面位置進行打磨，運行工況下將會引起盤體打磨不規(guī)整處附近流體的不對稱運動，而后者由于點焊時會較難估算焊接點處所使用焊條的重量又會使平衡盤配重達不到理想的效果，也難實現(xiàn)調(diào)節(jié)動平衡的效果。
[0003]導致平衡盤磨損的原因包括有以下幾個方面:1、運送介質(zhì)的影響:由于水質(zhì)、酸堿度不同，平衡盤的使用壽命也不同。對于高速運行的泵，特別是固液兩相流輸送中，介質(zhì)中含有的泥沙等固體顆粒進入平衡盤后，也將會加速平衡盤的磨損，特別是平衡盤邊緣處因速度大、易接觸導致的磨損，嚴重影響泵的穩(wěn)定運行壽命；2、平衡盤附近氣蝕作用的影響:由于氣蝕發(fā)生時產(chǎn)生的沖擊頻率很高，會引起塑性變形和局部硬化，并產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象，直至金屬表面形成蜂窩狀的孔洞等機械剝蝕作用，這些將加速平衡盤的破壞。
[0004]當平衡盤磨損過大時必須進行更換，否則將引起轉軸的徑向不平衡量加大，引起泵組的振動和噪聲，嚴重時可能會損壞泵軸，而更換平衡盤時需要將泵返廠拆卸、更換部件并重新安裝，運輸來回周期較長，勢必對生產(chǎn)效率造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術】中所描述平衡盤的不足，故對平衡盤進行了改進，本發(fā)明的目的在于提供一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，從而實現(xiàn)較為簡單準確的完成平衡盤的動平衡調(diào)整并延長其特別是運送含固體顆粒介質(zhì)時的使用壽命。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是:
本發(fā)明包括:平衡盤的兩側圓周面分別為工作面和非工作面，平衡盤兩側圓周面的邊沿設有沿圓周間隔均布的葉片，相鄰兩個葉片之間為切口槽，平衡盤的圓柱側面間隔均布設有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓，螺栓與盲孔之間安裝有彈簧片和用于微調(diào)配重的墊片。
[0007]所述的葉片沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认嗟取?br> [0008]所述的盲孔沿平衡盤軸向與兩個相鄰葉片之間的切口槽中心對齊。[0009]所述的盲孔的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片的數(shù)量為盲孔數(shù)量的兩倍。
[0010]所述的葉片的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片的種類采用圓柱形葉片。
[0011]所述的葉片的寬度為平衡盤厚度的1/6?1/5。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明可以有效減少平衡盤的機械磨損和氣蝕破壞，延長其使用壽命。
2、本發(fā)明在對平衡盤進行動平衡調(diào)整時，能較為方便省時地在不打磨盤體表面配重或點焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，減少泵運動過程中產(chǎn)生的振動、噪聲和徑向不平衡力。
[0013]3、本發(fā)明可滿足石油、化工和水利等領域泵的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明平衡盤的工作面示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明平衡盤的徑向示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明平衡盤的非工作面示意圖。
[0017]圖4是盲孔處螺栓與墊片、彈簧片的安裝示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明平衡盤的側視圖。
[0019]圖6是圖5中區(qū)域A的局部放大圖。
[0020]圖中:1、葉片，2、切口槽，3、外盲孔，4、內(nèi)盲孔，5、環(huán)形凸面，6、非工作面，7、螺栓，
8、彈簧片，9、墊片。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1、圖3所示，平衡盤的兩側圓周面分別為工作面和非工作面，平衡盤工作面一側設有環(huán)形凸面5，平衡盤兩側圓周面的邊沿設有沿圓周間隔均布的葉片1，兩側葉片I均與兩側圓周面位于同一平面，相鄰兩個葉片I之間為切口槽,如圖2、圖4所示，平衡盤的圓柱側面間隔均布設有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓7，螺栓7與盲孔3之間安裝有彈簧片8和用于微調(diào)配重的墊片9。
[0023]平衡盤一側為工作面，另一側為非工作面，工作面的一側的圓周面上具有環(huán)形凸面，葉片I間隔均布在環(huán)形凸面外圍，非工作面的一側的圓周面的圓周邊沿間隔均布設有葉片I。
[0024]葉片I沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认?br> 坐寸ο
[0025]如圖5、圖6所示，盲孔沿平衡盤軸向與兩個相鄰葉片I之間的切口槽中心對齊。
[0026]盲孔3的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片2的數(shù)量為盲孔3數(shù)量的兩倍。
[0027]葉片I的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片I的種類采用圓柱形葉片。
[0028]葉片I的寬度為平衡盤厚度的1/6，葉片I寬度即為葉片I沿平衡盤軸向方向的長度。
[0029]如圖4所示，盲孔分為外盲孔3和內(nèi)盲孔4，外盲孔3的尺寸應按照能完全裝入螺栓的頭部進行設計，內(nèi)盲孔4的尺寸應按照螺栓的螺紋尺寸進行設計。
[0030]平衡盤沿圓周的側面開有盲孔，能較為方便省時的通過螺栓配合墊片和彈簧片在不打磨盤體表面配重或點焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，并減少因現(xiàn)有的動平衡調(diào)整方法的缺陷導致動平衡調(diào)整不夠精確引起的泵的轉動部分在運動過程產(chǎn)生的徑向不平衡力及振動。
[0031]本發(fā)明的葉片I形狀采用圓柱形后彎式葉狀，后彎式葉片彎曲方向與葉輪旋轉方向相反，故運行中產(chǎn)生的總壓頭較小，流道能量損失小，效率較高，平衡盤采用此種葉片及上述的布置方式能在泵工作時，以較少的阻力、擾動和噪音形成一個環(huán)繞平衡盤的介質(zhì)保護層，當固體顆粒靠近平衡盤特別是盤體邊緣處時，將受到葉片隨盤轉動帶動附近流體產(chǎn)生的外向的離心阻力作用，減少接觸和碰撞摩擦盤體的可能；同時通過主軸的帶動作用隨軸轉動通過葉片對附近流體做工增壓，也將有效減少盤體附近由于壓力較低產(chǎn)生氣蝕對盤體造成破壞的可能；對泵的運行噪聲而言，氣蝕也是泵運行中產(chǎn)生噪聲的原因之一，減少氣蝕發(fā)生的可能自然也就減少了此處產(chǎn)生噪聲的可能，故這樣設計可以有效減少平衡盤的機械磨損和氣蝕破壞以及泵運行中的噪聲，延長其使用壽命。
[0032]上述的螺栓可以采用多種螺栓配置，以內(nèi)六角螺栓為例，在動平衡配重時，可在不平衡位置側及其軸對稱側安裝并擰緊內(nèi)六角螺栓、墊片和彈簧片，其他位置不需要安裝，這樣不平衡的重要將通過選擇不同數(shù)目或不同重量的墊片抵消，也可配合采用不同重量的彈簧片達到抵消徑向不平衡力的目的。因此在對其進行動平衡調(diào)整時，能較為方便的通過增減內(nèi)六角螺栓墊片的數(shù)目和調(diào)整彈簧片的重量而在不打磨盤體表面配重或點焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，將有效提高配重效率及準確率，而對平衡盤動平衡的精確調(diào)整將有效減少泵運動過程中轉動部分產(chǎn)生的振動、噪聲和徑向不平衡力。
[0033]上述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，平衡盤的兩側圓周面分別為工作面和非工作面，其特征在于:平衡盤兩側圓周面的邊沿設有沿圓周間隔均布的葉片(1)，相鄰兩個葉片(I)之間為切口槽，平衡盤的圓柱側面間隔均布設有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓(7)，螺栓(7)與盲孔(3)之間安裝有彈簧片(8)和用于微調(diào)配重的墊片(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側的環(huán)形凸面(5)的徑向?qū)挾认嗟取?br> 3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的盲孔沿平衡盤軸向與兩個相鄰葉片(I)之間的切口槽中心對齊。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的盲孔(3)的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片(2)的數(shù)量為盲孔(3)數(shù)量的兩倍。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片(I)的種類采用圓柱形葉片。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)的寬度為平衡盤厚度的1/6?1/5。
【文檔編號】F04D29/041GK103953568SQ201410147436
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】崔寶玲, 饒昆, 方晨, 張鑫 申請人:浙江理工大學