[其他]離心泵靜壓平衡器

無效

• 申請號: 87207494
• 申請日: 1987-09-15
• 公開（公告）號: CN87207494U
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 江云飛;虞洪昆;俞龍海
• 申請（專利權）人: 上海水泵廠
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D29/12;F04D29/66
• 代理公司: 上海市機電工業管理局專利事務室
• 代理人: 夏永興

本實用新型涉及泵的平衡和密封部件。

離心泵葉輪工作時產生的軸向力，一般單級泵采用在葉輪蓋板上設平衡孔的方法，多級泵采用平衡盤、平衡鼓或兩者聯合的結構進行平衡。這些結構都使一部分由葉輪獲得能量的流體，通過孔道及間隙泄漏流向到泵的吸入室，降低了泵的容積效率，對于低比轉速（即小流量、高揚程的）多級離心泵尤為顯著，泵的容積效率僅為70－80％。

本實用新型的目的是提供一種能平衡軸向力和保持轉動部分和靜止部分之間密封的新結構，從而能使泵正常工作，并大幅度提高泵的容積效率。

本實用新型的目的是通過流體靜壓密封的工作原理設計的新結構來實現的，即在安裝于水泵靜止部件上的靜環和安裝在轉動軸上的動環之間形成一層很薄的靜壓液膜進行潤滑，并通過流體經平衡直徑產生的壓力差來平衡軸向力，另外由于動靜環之間的液膜厚度很薄，間隙很小，所以流體泄漏量也很小，起到了靜壓密封的作用。泵工作時，流體從高壓腔流經一定直徑的小孔，由動環流入動、靜環之間的通道，由于流體壓力的作用，將動靜環互相推開，形成靜壓液膜，由于其壓力恒定，因而液膜具有良好的軸向剛性和傾斜剛性，能承受軸向竄動和徑向跳動，保持工作的穩定性。通道的結構除了凹槽小孔式轉動環外，還可設計成斜面式和凸肩式轉動環。

附圖為靜壓平衡器的結構示意圖。圖中1為泵的轉動軸；2為軸套；3為動環座；4為動環；5為靜環；6為靜環座；7為襯套；8為彈簧；9為壓蓋；10為保護臺肩。

本實用新型的具體結構由附圖和實施例進行說明。

壓蓋左側為高壓腔，流體從軸套上的小孔經動環座和動環中的孔道而進入動靜環間的結合面，孔道中有一段按要求制作的小孔（圖中該小孔設在動環座上）以控制結合面之間的壓力及流體流量，動環結合面上開有半圓形凹槽或斜面等結構形式的通道（圖中為開凹槽形式），凹槽的深度1毫米，R為1毫米為宜，端面斜度在1°±0.1°之內。工作時高壓流體進入摩擦面，將動靜環互相推開，形成穩定的靜壓液膜，流體一方面，有一部分從靜環和襯套間的間隙泄漏，一方面從小孔得到補充。泄漏的流體進入壓蓋右側的低壓腔，并被送回到泵的流體入口處。動環座和軸套、動環間以及靜環座和靜環、壓蓋間都設有O形密封圈的密封裝置，以防止高壓腔流體泄漏。O形密封圈和彈簧起到浮動減震作用，以防止材料熱變形和受力變形所產生的應力和承受短期的壓力。動靜環配對材料選用氮化硅和碳化鎢或碳化硅和碳化鎢，粉末冶金材料壓制而成，整體矩形環能得到滿意的使用效果，為了保證動靜環在高速運轉時，不致因離心力過大而受到損壞，都裝配在環座的腔室內，環座上設計有保護臺肩10。

對于平衡軸徑為76毫米、轉速為7460轉／分，介質工作壓力差為172公斤力／厘米²，多級離心式上充泵，小孔直徑為0.75－1毫米，油膜厚度為6－15微米時，通過靜壓平衡器試驗結果，介質壓力在低壓腔為2－3.5公斤力／厘米²泄漏量穩定在10升／分（0.6米³／時），通過試驗對比，比采用平衡鼓＋平衡盤結構，可提高效率10％。

靜壓平衡器使用時，工作介質應是較清潔的流體。