本发明专利技术属于离心泵技术领域中的轴向力改善的技术范畴，本发明专利技术公开了一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，包括叶轮和固定且驱动叶轮旋转的主轴，所述叶轮包括旋转方向相反的第一叶轮和第二叶轮，所述主轴包括相互同轴的内主轴和外主轴，所述第一叶轮固定在内主轴上，所述第二页轮固定在外主轴上。本发明专利技术的有益效果是：通过旋转方向相反的第一叶轮和第二叶轮，平衡掉方向相反的两个轴向力，进而改善离心泵受到的轴向力。的轴向力。的轴向力。
【技术实现步骤摘要】
一种离心泵轴向力平衡叶轮装置
[0001]本专利技术属于离心泵
中的轴向力改善的技术范畴，尤其涉及一种离心泵轴向力平衡叶轮装置。
技术介绍
[0002]离心泵在运转时，由于单吸叶轮缺乏对称性，其前盖板小于后盖板的面积，所以承受力就小于后盖板的承受力，液体就会在泵的转子上产生一个很大的作用力，由于此作用力的方向与离心泵转轴的轴心线相平行，所以称为轴向力。轴向力的存在对离心泵有很大的危害，不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷，对轴承不利，同时轴向力使泵转子向吸入口窜动，造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏，更严重的是由于转子位移，转子上作用着轴向力，该力拉动转子做轴向移动，可能使转子与固定件接触，产生摩擦，可能导致转子元件与定子元件的摩擦、碰撞乃至机器损坏。因此离心泵必须采取措施降低离心泵的轴向推力，产生轴向力的原因有以下几种：1、叶轮前、后盖不对称，前盖板的吸入口部分没有盖板，高压液体在这一部分产生的压力无法平衡，因而产生轴向力。
[0003]2、液体进入叶轮后，液流方向发生变化（离心泵、混流泵都是如此），这时对叶轮后盖板产生一个冲力。
[0004]3、立式泵转子自重引起的轴向力。
[0005]4、其他因素：如双密封环结构因前后间隙不同等原因引起附加轴向力等。
[0006]在改善离心泵轴向力的现有技术中，专利技术人发现，通过改善叶轮受力情况来改善离心泵轴向力，是减少离心泵轴向力产生的有效手段，而对于改善叶轮受力情况技术尚未发现一种简单可靠的方法。
[0007]综上所述，迫切需要一种离心泵轴向力平衡叶轮装置来实现单级离心泵的轴向力改善。
技术实现思路
[0008]本专利技术要实现的目标是：提供一种简单可靠的叶轮驱动结构，实现单级离心泵的轴向力改善。
[0009]为了是想上述目标，本专利技术提供一种离心泵轴向力平衡叶轮装置。
[0010]本专利技术所采用的具体技术方案为：一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，包括叶轮和固定且驱动叶轮旋转的主轴，所述叶轮包括旋转方向相反的第一叶轮和第二叶轮，所述主轴包括相互同轴的内主轴和外主轴，所述第一叶轮固定在内主轴上，所述第二页轮固定在外主轴上。
[0011]采用这样的设计，相互同轴的内主轴和外主轴分别驱动第一叶轮和第二叶轮转动，由于第一叶轮和第二叶轮转动方向相反，因此第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向力也相反，而内主轴和外主轴同轴，且连接在一起，这样第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向
力，传到内主轴和外主轴时，由于方向相反，就会相互削弱，达到改善离心泵所受轴向力的目的；进一步的，第一叶轮和第二叶轮的结构相互对称，这样在第一叶轮和第二叶轮转动方向相反的情况向，产生的轴向力也相近，可以实现最大程度的削弱第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向力，达到改善离心泵所受轴向力的目的。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述外主轴套设在内主轴的外侧，且通过角接触球轴承连在一起。
[0013]角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角的增大而增大，单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用，双列角接触球轴承能承受较大的以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷和力矩载荷，它能限制轴或外壳双向轴向位移，接触角为 30 度，成对安装角接触球轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷，也可以承受纯径向载荷。串联配置只能承受单一方向的轴向载荷，其他两种配置则可承受任一方向的轴向载荷，因此本案优选角接触球轴承来实现抵消轴向力的目的。
[0014]外主轴套设在内主轴的外侧，且通过角接触球轴承连在一起，这样的设计使得内主轴和外主轴配合在一起，且可以发生方向相反的转动，当第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向力，传到内主轴和外主轴时，由于方向相反，就会相互削弱，同时也被角接触球轴承消除一部分，对于改善离心泵主轴收到的轴向力起到进一步的促进作用。
[0015]优选的，所述角接触球轴承分为两组，每组包括两个背向配置的角接触轴球轴承。成对安装角接触球轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷，也可以承受纯径向载荷，本案中采用，背对背配置，后置代号为DB，如70000/DB，背对背配对的轴承的载荷线向轴承轴分开，可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受，背对背安装的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述内主轴未固定叶轮的一端，设有第一伞齿轮，外主轴未固定叶轮的一端，设有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮和第二伞齿轮设有齿的一侧相向设置，且由第三伞齿轮同时驱动。
[0017]伞齿轮即锥形齿轮，锥齿轮，伞齿轮最常用作两垂直轴的传动，但也适应其他角度的两轴的传动；本案中采用斜齿圆锥齿轮，一对斜齿圆锥齿轮啮合时，也像斜齿圆柱齿轮那样，齿面接触线是斜曲线，接触曲线先由短变长，再由长变短，直至脱离啮合，因此斜齿圆锥齿轮与直齿圆锥齿轮相比，传动较为平稳，冲击、振动较小，适用于中、高速和重载的场合，由于水泵的转动较高，承载较大，因此，本案中采用斜齿圆锥齿轮实现传动；本安装采用内主轴未固定叶轮的一端，设有第一伞齿轮，外主轴未固定叶轮的一端，设有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮和第二伞齿轮设有齿的一侧相向设置，且由第三伞齿轮同时驱动，也就是通过第三伞齿轮驱动第一伞齿轮和第二伞齿轮转动，通过伞齿轮啮合的规律可以得知，第一伞齿轮和第二伞齿轮转动旋转方向相反，由于第一伞齿轮和第二伞齿轮分别于内主轴和外主轴相连，因此内主轴和外主轴旋转方向也相反，进而实现第一叶轮和第二叶轮的旋转方向相反。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述第一叶轮和第二叶轮设于同一个泵壳内。单级离心泵包括泵壳，电动机，在泵壳内装设的主轴、轴承座、叶轮、机械密封和机封压盖，通过加长弹性联轴器与电动机联接的，这是单级离心泵的常规结构，为本领域技术人员所熟知，改进在这一结构的基础上，在泵内设置两个叶轮，即旋转方向相反的第一叶轮和第二叶轮，且分别由内主轴和外主轴驱动，实现旋转方向相反的目的，由于第一叶轮和第二叶轮转动方向相反，因此第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向力也相反，而内主轴和外主轴同轴，且连接在一起，这样第一叶轮和第二叶轮转动受到的轴向力，传到内主轴和外主轴时，由于方向相反，就会相互削弱，达到改善离心泵所受轴向力的目的。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述泵壳设有两个第一出水流道和第二出水流道，且在出口处汇成一个总出水流道。
[0020]本改进是在上一改进基础上进行的，由于所述第一叶轮和第二叶轮设于同一个泵壳内，且旋转方向相反，因此泵壳内存在两个股旋向相反的离心涡流，且被第一叶轮和第二叶轮隔开，仅在涡流圆周处有所接触，由于两个股离心涡流的旋向相反，因此其将水甩出泵壳的方向也相反，通过第一出水流道和第二出水流道，两股相反的各自沿着自己的流道甩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，包括叶轮和固定且驱动叶轮旋转的主轴，其特征在于：所述叶轮包括旋转方向相反的第一叶轮和第二叶轮，所述主轴包括相互同轴的内主轴和外主轴，所述第一叶轮固定在内主轴上，所述第二页轮固定在外主轴上。2.根据权利要求1所述一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，其特征在于，所述外主轴套设在内主轴的外侧，且通过角接触球轴承连在一起。3.根据权利要求2所述一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，其特征在于，所述角接触球轴承分为两组，每组包括两个背向配置的角接触轴球轴承。4.根据权利要求3所述一种离心泵轴向力平衡叶轮装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤振，周广宇，郭海军，田中锋，齐帅，丁建全，惠阵江，魏美玲，郭开月，
申请(专利权)人：山东水利职业学院，
类型：发明
国别省市：
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