[发明专利]一种反向布置末级叶轮平衡轴向力的离心泵

摘要

本发明公开了一种反向布置末级叶轮平衡轴向力的离心泵，具体涉及反向布置末级叶轮平衡轴向力的一种水泵结构，适用于3～5级的泵型，所述水泵反向布置末级叶轮，利用末级叶轮与正向布置叶轮相反的轴向力相互抵消平衡轴向力，泵轴机械密封内嵌安装在末级叶轮入口，免除泵轴机械密封占用轴向长度。本发明有益的效果是：一是解决了平衡盘、平衡鼓两种平衡方法漏水回流耗费能源、占用轴向长度增加水泵长度、占用成本、外接泄压回水管、平衡效果较差、安装止推轴承的弊端，二是解决了正反向对称布置叶轮存在的外接导流管、体形大、成本高的弊端。三是免除平衡装置、泵轴机械密封占用轴向长度，延长水泵使用寿命。三是体形小、美观、结构简单、容易生产。

主权项

一种反向布置末级叶轮平衡轴向力的离心泵，包括有水泵(26)，从水泵(26)进水口开始的泵轴(28)上依次装有首级叶轮(27)、中段叶轮(25)、末级叶轮(24)，以及与叶轮相匹配的首级导叶(7)、中段导叶(9)、末级导叶(23)；其特征在于：所述末级叶轮(24)进水方向与首级叶轮(27)、中段叶轮(25)进水方向相反，设末级叶轮(24)为反向布置叶轮，首级叶轮(27)、中段叶轮(25)为正向布置叶轮，根据正向布置叶轮设计扬程的轴向力之和，结合参数设计末级叶轮(24)进水口外径，末级叶轮(24)进水口外径确定，其设计扬程的轴向力确定；先计算正向布置叶轮的轴向力，再计算末级叶轮进水口外径，具体计算公式如下：首级叶轮轴向力计算公式：F1＝(πD12÷4‑πD22÷4)ρgH1单个中段叶轮轴向力计算公式：F2＝(πD32÷4‑πD22÷4)ρgH2末级叶轮进水口外径计算公式： D = { [ F 1 + F 2 n + ( πD 2 2 ÷ 4 - πD 4 2 ÷ 4 ) ρg × ( H 1 + H 2 n ) ] ÷ ( ρgH 3 ) + πD 2 2 ÷ 4 } ÷ π × 2 以上公式字符含意如下：F1：首级叶轮轴向力，单位：Nρ：水密度，1000kg/m3g：重力加速度，9.8π：圆周率D1：首级叶轮进水口外径，单位：mD2：轴套外径，单位：mH1：首级叶轮设计扬程，单位：mF2：中段叶轮轴向力，单位：ND3：中段叶轮进水口外径，单位：mH2：中段叶轮设计扬程，单位：mD：末级叶轮进水口外径，单位：mn：中段叶轮数量D4：轴径，单位：mH3：末级叶轮设计扬程，单位：m。