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CN104265675A - 双间隙高流阻平衡装置 - Google Patents

双间隙高流阻平衡装置 Download PDF

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CN104265675A
CN104265675A CN201410523465.5A CN201410523465A CN104265675A CN 104265675 A CN104265675 A CN 104265675A CN 201410523465 A CN201410523465 A CN 201410523465A CN 104265675 A CN104265675 A CN 104265675A
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CN
China
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balancing drum
gap
double
balancing
balance
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Application number
CN201410523465.5A
Other languages
English (en)
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CN104265675B (zh
Inventor
冯彦华
李兵
龚卫锋
孙卫平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
704th Research Institute of CSIC
Original Assignee
704th Research Institute of CSIC
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041—Axial thrust balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双间隙高流阻平衡装置，平衡鼓从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C，平衡鼓平面区A与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S1，用于平衡回水的顺利流入；平衡鼓水槽区B与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S2，用于流体的轴向流动，增大间隙处的阻力，并形成水轴承；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C与平衡鼓座内孔间隙配合，形成两道双间隙S3、S4，用于降低泄漏量及流体压力脉动。本发明与现有技术相比，结构新颖，即可保证轴向力的平衡效果，还可以降低泵泄漏量，增大平衡鼓与平衡鼓座的径向间隙，提高转子的稳定性，提高泵的可靠性，值得应用推广。

Description

双间隙高流阻平衡装置
技术领域
本发明涉及一种泵用轴向力的平衡装置，尤其是一种适合立式多级泵的轴向力平衡装置。 
背景技术
由于叶轮前后盖板外表面压力分布不对称等原因，在泵转子上会产生较大的轴向力，轴向力一般可达十几千牛,立式泵组一般采用平衡鼓平衡轴向力。现有平衡装置结构一般采用简单的单间隙平面结构，平衡鼓与平衡鼓套间径向隙处会产生较大的泄漏量，泄漏量可达泵设计流量的25%。如果从降低泄漏损失，提高平衡鼓平衡轴向力能力的角度进行考虑，该径向间隙应越小越好，但如果单纯追求低泄漏量，必然会导致径向间隙过小，使平衡鼓与平衡鼓套产生摩擦，引发设备振动、噪声等不利影响，从而降低了设备使用的可靠性。为此，需要提高平衡装置平衡轴向力的效果，降低泄漏损失，提高效率，并提高泵的可靠性。
发明内容
本发明是要提供一种双间隙高流阻平衡装置，主要解决了以下三个方面的问题：一是可平衡泵所产生的轴向力；二是可增大平衡鼓与平衡鼓套间隙处的阻力，减少间隙处的泄漏量，提高泵的效率; 三是可适当增大平衡鼓与平衡鼓套径向间隙尺寸，增强转子的稳定性，提高设备使用的可靠性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双间隙高流阻平衡装置，包括平衡鼓座、安装在平衡鼓座内的平衡鼓，平衡鼓从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C，平衡鼓平面区A与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S1，用于平衡回水的顺利流入；平衡鼓水槽区B与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S2，用于流体的轴向流动，增大间隙处的阻力，并形成水轴承；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C与平衡鼓座内孔间隙配合，形成两道双间隙S3、S4，用于降低泄漏量及流体压力脉动。
平衡鼓水槽区B为圆周方向布置的凹槽结构。
径向间隙S1范围为0.15~0.2mm；径向间隙S2范围为3~5mm；两道双间隙S3、S4分别为0.15~0.2mm、0.2~0.25mm。
本发明的有益效果是：
1) 增大了平衡鼓两侧的压差，有利于平衡鼓平衡轴向力;
2) 可增大平衡鼓与平衡鼓套间隙处的阻力，降低泄漏损失，使泵泄漏量仅为设计流量的5%~8%，提高泵的效率;
3)可适当增大间隙尺寸，增强转子的稳定性，提高泵使用的可靠性。
因此，本发明与现有技术相比，结构新颖，即可保证轴向力的平衡效果，还可以降低泵泄漏量，增大平衡鼓与平衡鼓座的径向间隙，提高转子的稳定性，提高泵的可靠性，值得应用推广。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图；
图2是平衡鼓结构剖视图；
图3是图2中沿D-D的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种双间隙高流阻平衡装置，由平衡鼓座1和平衡鼓2组成。
如图2所示，平衡鼓2从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C。
平衡鼓2采用双间隙结构，平衡鼓平面区A采用平面结构，与平衡鼓座形成了径向间隙S1，径向间隙S1范围为0.15~0.2mm，平衡鼓平面结构有利于平衡回水的顺利流入；之后平衡鼓水槽区B采用圆周方向布置的凹槽结构（图3）并形成间隙S2，径向间隙S2范围为3~5mm，采用凹槽结构后，当平衡鼓随泵轴一起旋转时，由于离心力作用，凹槽中的液体会被甩出，并沿着径向运动，使这部分流体阻碍间隙处流体的轴向流动，可增大间隙处的阻力，降低泄漏量，减少容积损失，并可使此处形成水轴承作用，可有效提高转子的稳定性；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C采用两道双间隙S3、S4的非规则锯齿形结构，两道双间隙S3、S4分别为0.15~0.2mm、0.2~0.25mm，可进一步的降低泄漏量及流体压力脉动。整个结构设计可使平衡鼓间隙适当增大，提高泵的可靠性。

Claims (3)

1.一种双间隙高流阻平衡装置，包括平衡鼓座（1）、安装在平衡鼓座（1）内的平衡鼓（2），其特征在于：所述平衡鼓（2）从右至左依次设有平衡鼓平面区A、平衡鼓水槽区B、平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C，平衡鼓平面区A与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S1，用于平衡回水的顺利流入；平衡鼓水槽区B与平衡鼓座内孔间隙配合，形成径向间隙S2，用于流体的轴向流动，增大间隙处的阻力，并形成水轴承；平衡鼓双间隙非规则锯齿形区C与平衡鼓座内孔间隙配合，形成两道双间隙S3、S4，用于降低泄漏量及流体压力脉动。
2.根据权利要求1所述的双间隙高流阻平衡装置，其特征在于：所述平衡鼓水槽区B为圆周方向布置的凹槽结构。
3.根据权利要求1或2所述的双间隙高流阻平衡装置，其特征在于：所述径向间隙S1范围为0.15~0.2mm；径向间隙S2范围为3~5mm；两道双间隙S3、S4分别为0.15~0.2mm、0.2~0.25mm。
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