專利名稱：多級泵用聯合平衡裝置的制作方法
專利說明 技術領域 本實用新型多級泵用聯合平衡裝置涉及臥式多級泵的泵軸與機體之間軸向力的平衡裝置。
背景技術 油田使用的多級輸油泵系臥式單吸多級分段式離心泵，泵定子主要由吸入段、吐出段、中段、導葉、尾蓋及軸承體等零部件組成；泵轉子主要由安裝在泵軸上的數個葉輪、平衡盤平衡機構等組成，支承泵轉子的軸承是兩只單列圓柱滾子軸承。
該系列多級泵的機械密封，在短時間內效果還是比較不錯的，但隨后機械密封陸續就暴露出問題，即使用壽命短，有的連續工作一個多月就出現泄漏，平均壽命也就只有3-4個月，沒有達到正常的設計壽命(8000-10000小時)。
對泄漏的泵機械密封解體檢查后，均發現橡膠波紋管和靜環橡膠L墊遭到嚴重的破壞，主要表現為橡膠溶漲、撕裂、扭斷及“啃咬現象”，彈簧扭撓等，造成動環偏斜、壓死、卡澀，致使動環軸向自由補償功能喪失，導致傳動形式失效。
在頻繁更換機械密封的同時，給泵軸、軸承等主要零部件帶來了不同程度的損害，致使泵整機壽命降低。
造成橡膠波紋管及L型橡膠墊溶漲、撕裂、扭斷及“啃咬現象”、彈簧扭撓等問題的主要原因是由于多級泵轉子為達到動態平衡軸向力而不斷地調整平衡位置(起動、調整工況時尤為突出)，從而使彈簧產生過度壓合，彈簧傳動的扭矩太大，即動、靜環磨擦面之間的磨擦耗功太大，產生的摩擦熱使密封腔處溫度過高，加速了介質對橡膠件的化學腐蝕，同時傳動件(彈簧)不足以克服這種較大的扭矩和摩擦力，以及泵起動、停止時的沖擊，造成橡膠件、彈簧、軸承相互啃咬；周而復始，最終導致密封失效。因此，多級泵軸向竄動是影響機械密封壽命的重要原因之一。
綜上所述，就需要改進多級泵軸向力平衡的裝置，并且改進泵轉子部件的支承軸承。
發明內容 本實用新型的目的是提供一種多級泵用聯合平衡裝置，采用特殊的平衡盤、平衡鼓、平衡環和機械密封聯合平衡裝置結構，減小平衡盤徑向尺寸，不易產生磨損；吐出段改為雙列角接觸球軸承，以承受殘余的軸向力，和起、停泵的沖擊。
一種多級泵用聯合平衡裝置，多級泵的泵軸(2)通過彈性聯軸器部件(1)與電機輸出軸相連接，滾動軸承部件(3)分別與吸入段(4)、填料函體(9)通過螺柱相連接，填料函體(9)與吐出段(8)通過螺栓相連接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之間通過拉緊螺栓(11)相連接，葉輪(6)通過鍵安裝在泵軸(2)，導葉(7)通過銷釘安裝在中段(5)和吐出段(8)上，其特征是聯合平衡裝置位于泵軸(2)的吐出段(8)和填料函體(9)內，平衡鼓(13)、平衡盤(12)和機械密封(10)通過鍵安裝在泵軸(2)上，平衡環(14)通過螺釘安裝在吐出段(8)上，機械密封(10)位于填料函體(9)內；泵軸(2)兩端分別支承在短圓柱滾動軸承(15)和雙列角接觸球軸承(16)上。
現在先對本實用新型多級泵用聯合平衡裝置的多級離心泵的結構簡略說明如下 泵軸通過彈性聯軸器部件與電機輸出軸相連接，多級離心泵兩端的滾動軸承部件分別與吸入段，填料函體通過螺柱相連接，填料函體與吐出段通過螺栓相連接；吸入段、中段和吐出段之間通過拉緊螺栓相連接；一些葉輪分別通過鍵安裝在泵軸上，一些導葉分別通過銷釘固定安裝在中段和吐出段上。
本多級泵用聯合平衡裝置由平衡鼓、平衡環、平衡盤和機械密封組成。本多級泵用聯合平衡裝置位于吐出段和填料函體內，聯合平衡裝置中的平衡鼓、平衡盤和機械密封通過鍵安裝連接在泵軸上，平衡環通過螺釘安裝固定在吐出段上，機械密封位于填料函體內。平衡盤與平衡環之間有間隙A，間隙A為最佳間隙。
本多級泵用聯合平衡裝置所安裝的泵軸，兩端分別支承在短圓柱滾動軸承和雙列角接觸球軸承上。
本多級泵用聯合平衡裝置的優點如下 1、由于軸承配置的改變，消除了泵轉子的軸向攛動，因此，平衡盤的位置也就相對固定了，即平衡盤的軸向間隙為定值。
2、平衡盤與平衡環之間的軸向間隙A的變化量最小，即平衡盤軸向間隙為最佳間隙。
3、由于本平衡裝置的設置，水泵的軸向力變化時，轉子軸向位移最小，從而提高了水泵的可靠性和使用壽命。
4、雙列角接觸球軸承額定壽命長。
圖1多級離心泵結構示意圖。
圖2泵軸(2)上的聯合平衡裝置與葉輪(6)、吐出段(8)、填料函體(9)的相互位置關系示意圖。
圖3安裝有聯合平衡裝置的泵軸(2)兩端的軸承配置示意圖。
具體實施方式
參見圖1圖1中(1)為彈性聯軸器部件，(2)為泵軸，(3)為滾動軸承部件，(4)為吸入段，(5)為中段，(6)為葉輪，(7)為導葉，(8)為吐出段，(9)為填料函體，(10)為機械密封，(11)為拉緊螺栓，(12)為平衡盤，(13)為平衡鼓，(14)為平衡環。
泵軸(2)通過彈性聯軸器部件(1)與電機輸出軸相連接，彈性聯軸器部件(1)通過鍵連接在泵軸(2)上，多級離心泵兩端的滾動軸承部件(3)分別與吸入段(4)、填料函體(9)通過螺柱相連接，填料函體(9)與吐出段(8)通過螺栓相連接；吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之間通過拉緊螺栓(11)相連接；一些葉輪(6)分別通過鍵安裝在泵軸(2)上，與葉輪(6)數量相同的導葉(7)分別通過銷釘固定安裝在中段(5)和吐出段(8)上；本多級泵用聯合平衡裝置位于泵軸(2)的吐出段(8)和填料函體(9)內。
如圖1中左上端雙點劃線所示部分為連接管道的吸入管，圖1中上部橫向兩點劃線為軸封水管，軸封水管左端連接至吸入段(4)的機械密封室，右端連接至填料函體(9)的機械密封室，左、右機械密封(10)分別在左、右機械密封室內。軸封水管的作用是對機械密封(10)進行潤滑、冷卻供水的。
圖1中下部兩點劃線為平衡管，平衡管的作用是平衡葉輪(6)進口端和聯合平衡裝置之間的軸向力的。平衡管左端連接在吸入段(4)進口，平衡管右端連接在吐出段(8)后的聯合平衡裝置上。
參見圖2圖2中(6)為葉輪，(8)為吐出段，(9)為填料函體，(10)為機械密封，(12)為平衡盤，(13)為平衡鼓，(14)為平衡環，圖2中A表示在平衡盤(12)與平衡環(14)之間有軸向間隙。
本多級泵用聯合平衡裝置由平衡鼓(13)、平衡環(14)、平衡盤(12)和機械密封(10)組成。聯合平衡裝置中的平衡鼓(13)、平衡盤(12)和機械密封(10)通過鍵安裝連接在泵軸(2)上，平衡環(14)通過螺釘安裝固定在吐出段(8)上，機械密封(10)位于填料函體(9)內。
平衡盤(12)與平衡環(14)之間的軸向間隙A為最佳間隙。
參見圖3圖3中(2)為泵軸，(6)為幾個結構相同的葉輪，(15)為短圓柱滾動軸承，(16)為雙列角接觸球軸承。
本多級泵用聯合平衡裝置所安裝的泵軸(2)，在其兩端分別支承在短圓柱滾動軸承(15)和雙列角接觸球軸承(16)上。
權利要求1、一種多級泵用聯合平衡裝置，多級泵的泵軸(2)通過彈性聯軸器部件(1)與電機輸出軸相連接，滾動軸承部件(3)分別與吸入段(4)、填料函體(9)通過螺柱相連接，填料函體(9)與吐出段(8)通過螺栓相連接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之間通過拉緊螺栓(11)相連接，葉輪(6)通過鍵安裝在泵軸(2)，導葉(7)通過銷釘安裝在中段(5)和吐出段(8)上，其特征是聯合平衡裝置位于泵軸(2)的吐出段(8)和填料函體(9)內，平衡鼓(13)、平衡盤(12)和機械密封(10)通過鍵安裝在泵軸(2)上，平衡環(14)通過螺釘安裝在吐出段(8)上，機械密封(10)位于填料函體(9)內；泵軸(2)兩端分別支承在短圓柱滾動軸承(15)和雙列角接觸球軸承(16)上。
2、根據權利要求1所述的一種多級泵用聯合平衡裝置，其特征是平衡盤(12)與平衡環(14)之間有軸向間隙A。
專利摘要本實用新型多級泵用聯合平衡裝置涉及臥式多級泵的泵軸與機體之間軸向力平衡的聯合平衡裝置。多級泵的泵軸(2)通過彈性聯軸器部件(1)與電機輸出軸相連接，滾動軸承部件(3)分別與吸入段(4)、填料函體(9)通過螺栓相連接，填料函體(9)與吐出段(8)通過螺栓相連接，吸入段(4)、中段(5)和吐出段(8)之間通過拉緊螺栓(1)相連接，葉輪(6)通過鍵安裝在泵軸(2)，導葉(7)通過銷釘安裝在中段(5)和吐出段(8)上；聯合平衡裝置位于泵軸(2)的吐出段(8)和填料函體(9)內，平衡鼓(13)、平衡盤(12)和機械密封(10)通過鍵安裝在泵軸(2)上，平衡環(14)通過螺釘安裝在吐出段(8)上，機械密封(10)位于填料函體(9)內；泵軸(2)兩端分別支承在短圓柱滾動軸承(15)和雙列角接觸球軸承(16)上；平衡盤(12)與平衡環(14)之間有軸向間隙A。本多級泵用聯合平衡裝置消除了泵轉子的軸向攛動，平衡盤(12)與平衡環(14)間的間隙為最佳間隙，提高了水泵的可靠性和使用壽命。
文檔編號F04D29/08GK2895819SQ20062007056
公開日2007年5月2日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者錢萬鈞, 高穩戈, 李詩 申請人:李冬慶