[发明专利]一种能够平衡离心泵轴向力的泵壳

说明书

本发明涉及一种能够平衡离心泵轴向力的泵壳，包括泵壳，所述泵壳的前泵腔内表面正对叶轮前盖板处安装有若干块弧形凸状块，所述弧形凸状块的横截断面轮廓线为光滑凸状曲线，所述光滑凸状曲线的凸起区域顶部为一条与所述叶轮前盖板母线平行的弧线，所述弧形凸状块的凸起区域顶部与所述叶轮前盖板之间留有间隙。本发明的泵壳可以保证在泵的整个生命周期内，轴向力得到稳定地降低。

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及一种可以平衡离心泵轴向力的泵壳。

背景技术

离心泵属于通用机械，在农业灌溉、给排水、冶金化工以及军工航空等领域应用广泛。因此对于提高离心泵运行的稳定性及泵的使用寿命，就显得十分重要。

叶轮轴向力的克服一直以来是在离心泵设计过程中不可忽视的问题，尤其是在单级端吸离心泵和多级离心泵领域，轴向力成为影响泵寿命的重要因素。叶轮轴向力主要包括：叶轮前后盖板不对称产生的轴向力、轴端等结构引起的轴向力、动反力以及其他影响轴向力的因素。其中叶轮前后盖板不对称产生的轴向力为主要成分，方向指向叶轮的进口处。

一般情况下，平衡轴向力的方法中常用的有叶轮设置平衡孔、平衡盘等。平衡孔只能部分降低轴向力，更多还是需要依靠轴承来承担剩下的轴向力，泵领域常用的深沟球轴承虽可以承担一部分轴向力，但这个力不能过大，否者会降低轴承的使用寿命。平衡盘的工作原理是通过平衡盘与平衡盘座之间的间隙，来自动调整平衡力的大小，达到平衡轴向力的目的；但是该设计不仅使泵的结构复杂化，而且在实际运行中由于平衡盘和平衡盘座的相互磨损，会严重影响到泵运行的稳定性和安全性。

发明内容

本发明主要针对现有离心泵运行时轴向力过大的问题，提供一种能够平衡离心泵轴向力的泵壳。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种能够平衡离心泵轴向力的泵壳，包括泵壳，所述泵壳的前泵腔内表面正对叶轮前盖板处安装有若干块弧形凸状块，所述弧形凸状块的横截断面轮廓线为光滑凸状曲线，所述光滑凸状曲线的凸起区域顶部为一条与所述叶轮前盖板母线平行的弧线，所述弧形凸状块的凸起区域顶部与所述叶轮前盖板之间留有间隙。

上述方案中，所述弧形凸状块的凸起区域顶部与所述叶轮前盖板之间的间隙最小距离为1mm。

上述方案中，所述弧形凸状块和所述前泵腔内表面之间为可拆卸连接。

上述方案中，所述弧形凸状块上开设有螺栓孔，所述前泵腔内表面和所述弧形凸状块之间通过内六角螺栓可拆卸连接。

上述方案中，所述弧形凸状块的材料硬度低于叶轮前盖板的材料硬度。

本发明的有益效果：（1）结构简单，仅需要在泵壳的前泵腔按照需求安装适当数量的弧形凸状块，而不需要其他附加的结构，如平衡盘、平衡盘座等，即可以显著的降低叶轮所受轴向力。（2）由于叶轮在旋转过程中与弧形凸起形成的液膜区域为高压区域，且液膜厚度越小，压力越高，高压力作用于叶轮前盖板，在降低叶轮轴向力的同时，还可以有效地降低叶轮的轴向、径向的窜动。（3）弧形凸状块材料硬度相比于叶轮材料较软，可以有效地防止叶轮的磨损，将可能产生的磨损转移至弧形凸状块，而弧形凸状块通过螺栓连接可以很方便的进行更换。（4）这样的设计可以保证在泵的整个生命周期内，轴向力得到稳定地降低。

附图说明

图1为水润滑轴承薄膜润滑原理示意图。

图2为现有的离心泵泵壳体外形示意图。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为叶轮前盖板与弧形凸状块的安装示意图。

图5为弧形凸状块的外形示意图。

图6为改进后的泵内部叶轮与弧形凸状块安装剖面示意图。