[发明专利]一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置及轴向力测量方法

说明书

本发明公开了一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置，包括箱体(4)，在箱体(4)的内部，从左至右竖向依次排列设有叶轮侧齿轮组、叶轮侧挡板(52)、驱动侧挡板(51)和驱动侧齿轮组；叶轮侧第一齿轮副(31)与叶轮侧主齿轮(2)相互齿轮咬合，叶轮侧主齿轮(2)与叶轮侧第二齿轮副(32)相互齿轮咬合；驱动侧第一齿轮副(71)和驱动侧主齿轮(8)相互齿轮咬合，驱动侧主齿轮(8)和驱动侧第二齿轮副(72)相互齿轮咬合。本发明还同时提供了利用上述离心泵轴向力自平衡的联轴器装置进行的轴向力测量的方法。本发明能实现轴向力自平衡。

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置及相应的轴向力测量方法。

背景技术

离心泵是应用最广泛的泵，不仅应用于石油、化工、水利等工农业领域，而且应用于航空、核能等高科技领域。离心泵叶轮由于受到流体诱导对离心泵产生轴向力，该轴向力不仅使得转子部件产生应力变形，而且也将影响转子系统的横向及轴向振动特性。因此，离心泵轴向力的平衡一直是在离心泵领域内的重要课题。目前用于离心泵轴向力平衡的机构主要有：平衡盘、平衡鼓、平衡孔、止推轴承等。其中平衡盘与平衡鼓的体积大、费用高，平衡孔则不能够完全平衡轴向力，且会造成泄漏产生水利损失；止推轴承结构复杂，多需要单独的压力油供给系统，主要用于大功率大尺寸离心泵，对于常见农业及流程工业一般工位用泵、严格尺寸限制的小型或微型泵并不适用。因此，一种适用性广泛的离心泵轴向力自平衡与可测的外接装置具有重要的工程应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便的离心泵轴向力自平衡的联轴器装置及相应的轴向力测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置及轴向力测量方法，包括：箱体，在箱体的内部，从左至右竖向依次排列设有叶轮侧齿轮组、叶轮侧挡板、驱动侧挡板和驱动侧齿轮组；

所述叶轮侧齿轮组包括竖向依次设置的叶轮侧第一齿轮副、叶轮侧主齿轮和叶轮侧第二齿轮副，叶轮侧第一齿轮副、叶轮侧主齿轮与叶轮侧第二齿轮副各自的工作中心在同一垂直线上，且，叶轮侧第一齿轮副与叶轮侧主齿轮相互齿轮咬合，叶轮侧主齿轮与叶轮侧第二齿轮副相互齿轮咬合；

所述驱动侧齿轮组包括竖向依次设置的驱动侧第一齿轮副、驱动侧主齿轮和驱动侧第二齿轮副，驱动侧第一齿轮副、驱动侧主齿轮和驱动侧第二齿轮副各自的工作中心在同一垂直线上，且，驱动侧第一齿轮副和驱动侧主齿轮相互齿轮咬合，驱动侧主齿轮和驱动侧第二齿轮副相互齿轮咬合；

所述叶轮侧主齿轮与驱动侧主齿轮的工作中心位于轴心水平直线上，在箱体的内部，关于轴心水平直线上下对称地设有第一支撑轴和第二支撑轴，第一支撑轴水平横向设置且穿过叶轮侧第一齿轮副、叶轮侧挡板、驱动侧挡板和驱动侧第一齿轮副，第二支撑轴水平横向设置且穿过叶轮侧第二齿轮副、叶轮侧挡板、驱动侧挡板和驱动侧第二齿轮副；叶轮侧第一齿轮副、驱动侧第一齿轮副均与第一支撑轴固定连接，叶轮侧第二齿轮副、驱动侧第二齿轮副均与第二支撑轴固定连接；

所述叶轮侧挡板和驱动侧挡板之间，在第一支撑轴上设有第一弹簧，在第二支撑轴上设有第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧各自的自由状态长度均大于等于叶轮侧挡板和驱动侧挡板的间距。

作为本发明一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置的改进：

所述叶轮侧主齿轮和驱动侧主齿轮的形状、尺寸和齿数相一致；

所述叶轮侧第一齿轮副、叶轮侧第二齿轮副、驱动侧第一齿轮副和驱动侧第二齿轮副相互之间的形状、尺寸和齿数均相一致；

所述叶轮侧主齿轮或驱动侧主齿轮的尺寸、齿数对应地大于叶轮侧第一齿轮副或叶轮侧第二齿轮副或驱动侧第一齿轮副或驱动侧第二齿轮副的尺寸、齿数。

作为本发明一种离心泵轴向力自平衡的联轴器装置的进一步改进：