[实用新型]离心水泵的轴向力平衡结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，更具体地涉及一种离心水泵的轴向力平衡结构。

背景技术

在现有的离心泵装置中，水泵输送介质经叶轮做功后，通过叶轮上的平衡孔流回叶轮进口处低压区，以此抵消叶轮两侧的压力，达到平衡轴向力目的。但现有结构存在以下缺陷：

1、影响水力效率。水泵输送介质经叶轮做功后，通过平衡孔直接回流至叶轮的进口，对进口流道处的旋转液流造成冲击，使叶轮流道内的流束造成紊乱，影响水泵的运行效率。

2、零件质量隐患。在叶轮后盖板处钻平衡孔时不仅容易损坏叶轮内叶片，还对叶轮的结构强度造成影响。

3、零件加工处理问题。在叶轮上钻平衡孔，钻孔产生的毛刺附着在叶轮内部，需要及时剔除，影响生产效率。

因此本领域迫切需要开发新的有效提高水力效率，提高泵轴的强度，便于加工，同时又节约成本的技术。

实用新型内容

本实用新型的目的就是对离心水泵的通过平衡孔平衡轴向力的结构进行改进，取缔在叶轮上开设平衡孔的措施，采用在泵轴上开设泵轴轴孔和泵轴通孔的结构，使次压区的流体介质通过泵轴通孔和泵轴轴孔流入离心水泵进口的低压区，从而使叶轮流道内介质不受冲击，保证离心水泵运行效率，并保证叶轮盖板结构完整性和强度；提高泵轴的强度，也减少了泵轴的重量，节约材料成本。

本实用新型提供了一种离心水泵的轴向力平衡结构，所述轴向力平衡结构包括泵体1、叶轮2、泵轴4和泵盖6；

所述泵体内部设有低压区、高压区和次压区；当所述离心水泵工作时，流体介质从进口进入低压区，经叶轮2做功升压后，部分流体介质进入所述高压区，部分流体介质进入所述次压区；其中，所述的次压区由所述叶轮2、所述泵轴4和所述泵盖6之间界定；

并且，所述泵轴4在叶轮端的轴心处设有泵轴轴孔3，并且还设有泵轴通孔7；所述泵轴通孔7和所述泵轴轴孔3是流体连通的；所述泵轴通孔7的开口与所述次压区连通，而所述泵轴轴孔3的开口与所述低压区连通，从而使得所述次压区的流体介质通过泵轴通孔7和泵轴轴孔3流入所述的低压区。

所述离心水泵的轴向力平衡结构还设有用于密封泵轴4的机械密封件5。

所述泵轴通孔7的数量为1-4个。

在另一优选例中，所述泵轴通孔7的数量为2个，所述泵轴通孔7过轴心，且对称分布。

所述泵轴通孔7的总面积为∑S_t，所述泵轴轴孔3的面积为S₀，二者之比∑S_t/S₀为0.7-1.5，优选地0.8-1.2，更佳地0.9-1.1。

当配套电机功率为11kW～160kW时，所述泵轴4的直径D为35mm～70mm。

当配套电机功率为11kW～160kW时，所述泵轴4的空心部分直径d为12mm～30mm。

所述空心部分直径d与所述泵轴4的轴径D的比例d/D为0.05～0.75，优选地0.2～0.6，更佳地0.3～0.5。

在另一实施例中，所述叶轮2开设平衡孔。

所述离心水泵的轴向力平衡结构适用于多级离心水泵，较佳地适用于单级离心水泵，更佳地适用于单级单吸式离心水泵。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实例中的轴向力平衡结构的纵剖面构造图；

图2是本实用新型一个实例的对比例的轴向力平衡结构纵剖面构造图；

图3是本实用新型的参数对照曲线。

各附图中，各标示如下：

0-进口；

1-泵体；

2-叶轮；

3-泵轴轴孔；

4-泵轴；

5-机械密封件；

6-泵盖；

7-泵轴通孔；

13-平衡孔；

A-高压区；

B-次压区；

C-低压区。

具体实施方式