【技术实现步骤摘要】
本技术属于泵，具体涉及一种中开泵的泵腔体。
技术介绍
1、中开泵是一种叶轮级数较多，泵扬程极高的特殊离心泵，泵的流量达到5000m3/h及以上，泵的扬程高达4000m及以上，泵的转速高达3000r/min～10000r/min之间，泵的配套功率高达20000kw及以上；被应用于大工位海水淡化工程、大工位煤炭开采工程、大工位油田注水工程、大工位石油远距离输送工程、炼化厂高压管线输送流程、电厂锅炉高压给水工程、lng低温高压液体输送工程、钢铁厂高压除磷系统等特殊重工位工业，是一般中开离心泵、多级离心泵所不能代替的，因此多级中开泵使用运行的稳定性、可靠性和安全性非常重要；因泵的应用领域特殊，故此多级中开泵的设计开发、生产制造、使用维护以及零部件互换能力也是非常重要，即泵的全生命周期长非常重要。
2、在螺旋蜗壳式压水室中，当压水室与叶轮的流量相互协调条件被破坏时，即泵的工况流量由于某种原因(管网系统工况压力变化、装置系统末端需求流量变化、电网系统频率变化、泵进口管路系统装置扬程变化、泵驱动机系统失速或超速等)小于或大于设计额定流量时，运行工况流量与设计额定流量两者出现了尖锐的矛盾，破坏了螺旋蜗壳压水室内的压力沿叶轮轴对称分布的条件，螺旋蜗壳式压水室内的高低压液体压力作用在叶轮的叶片和外圆上面，从而产生了径向力，径向力通过叶轮传递到泵轴上，使泵轴承受交变应力而产生定向扰度，该径向力通过泵轴传递给轴承后作用在轴承箱和泵体、泵盖上，造成泵的转子振动大、轴承振动大、泵本体振动大，从而损坏泵轴、轴承、机械密封、叶轮等零部件，缩短泵的整
3、叶轮由于吸入进口的原因使得叶轮前盖板径向面积要比叶轮后盖板径向面积要小，该面积刚好是叶轮的吸入进口径向面积，泵运行时叶轮吸入进口的压力比叶轮后盖板的压力小，故此泵在运行时就产生了轴向力；中开泵是采用多个叶轮串联后使叶轮扬程叠加来实现高扬程的。现有技术中，由于泵使用工况参数原因，泵的叶轮在泵轴上的安装布置存在着不对称分布的问题，造成泵在运行过程中叶轮产生轴向力，同时由于中开泵的特殊结构形式，末级正叶轮与末级次级反叶轮的叶轮腔会形成巨大的压力差，而这两个叶轮腔之间通过轮毂配合间隙直接连通，因轮毂配合间隙对压力差液体的阻流减压不完全，故使末级正叶轮与末级反叶轮产生巨大的轴向力，有时轴向力会到达几十吨甚至更高，该轴向力作用在末级正叶轮上，使泵转子发生轴向移动，这时必须采用滑动推力盘机构来承受轴向力，泵轴承受巨大的轴向拉应力，滑动推力盘长期承受重载高速旋转摩擦，及其容易发热磨损损坏，且滑动推力盘机构复杂成本高，检修维护过程复杂，当泵的工况压力由于某种原因(管网系统工况压力变化、装置系统末端需求流量变化、电网系统频率变化、泵进口管路系统装置扬程变化、泵驱动机系统失速或超速等)发生波动变化时，轴向力也会发生波动变化，使泵的转子发生轴向左右动态窜动导致滑动推力盘发生磨擦，会使转子出现盘状颠振而导致泵的振动严重增大，泵轴承受轴向拉应力和压应力，泵的轴承、轴套等磨擦损坏，磨擦严重时滑动推力盘会出现轴向烧结卡死而导致主轴断轴事故发生，泵转子的左右窜动会导致机械密封的密封压缩比发生变化，当压缩比小时机封会出现泄漏，当压缩比大时机封会因磨擦严重而烧死损坏。
4、现有技术中，多级中开泵的级间叶轮压水室、级间叶轮吸入室、末级次级正叶轮压水室为单流道螺旋蜗壳式或双流道螺旋蜗壳式结构，且压水室和吸入室内都没有设置蜗室导叶，当叶轮在压水室和吸入室内高速旋转进行机械能向压力能转换进行水力作用时，由于螺旋蜗壳式流道内部断面积与形状不均衡且无蜗室导叶，蜗壳式流道内的压力会出现压力波动和压力旋涡，压力波动和压力旋涡因没有蜗室导叶对其消除和平衡，压力波动和压力旋涡会使叶轮出现波动激振和旋涡激振，这些振动通过主轴传递给水泵，使泵的运行噪声增大和振动增大，同时压力波动和压力旋涡会使压水室和吸入室内出现高低压力差，这些高低压力差会导致级间叶轮压水室、级间叶轮吸入室、末级次级正叶轮压水室会各叶轮内发生级间汽蚀，汽蚀会产生气泡堵塞泵的级间流道和叶轮流道，使叶轮不能充分有效的进行能量转换，导致泵的有效效率低，浪费能源，同时级间汽蚀还会加剧泵的运行噪声和振动，还会使叶轮出现径向偏移而产生径向力，使泵轴产生径向弯曲变形，造成水泵的过流部件急速汽蚀损坏。
5、总而言之，泵在运行过程中，轴向力和径向力连续交叉叠加作用在泵轴上，使泵轴承受很大的轴向拉应力、压应力和弯曲应力、交变剪切应力组合的多重交变应力，导致泵的转动部件与非转动部件发生轴向和径向摩擦，引起轴套、机械密封、轴承、叶轮、轴承箱和泵轴的损坏，引起泵的运行噪声增大、振动增大且出现多种凌乱杂项振动频谱，无法消除或调整以达到频谱平衡而消除振动，引起泵和泵组的各螺栓或连接松动和机械密封严重损坏而导致输送介质泄露或泵组严重破坏造成重大事故潜在风险加剧出现；轴向力和径向力连续交叉叠加作用在泵轴上，造成泵轴的损坏速度加剧，严重时泵轴会发生多重交变疲劳断裂致使泵组停止运转造成严重事故和不可挽回的巨大损失，严重降低泵的运行稳定、可靠性和安全性，缩短泵的运行及使用寿命，增加了泵组的运行、检修、维护成本。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种中开泵的泵腔体，既能消除在运行过程中叶轮产生的轴向力，又能消除在运行过程中由叶轮腔内的高低压液体对叶轮产生的径向力，从而消除转子组件的轴向应力振动及径向应力振动，确保泵的运行稳定可靠，延长泵的运行及使用寿命。
2、为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：
3、一种中开泵的泵腔体，其由泵体和泵盖围合形成腔体结构，所述泵腔体沿驱动端向高压端依次布置有驱动侧机封室、首级吸入室、诱导轮室、正叶轮室、叶轮泄压室、反叶轮室、次级吸入室和高压侧机封室；所述泵腔体的进口、所述首级吸入室和所述诱导轮室依次连通；所述正叶轮室包括依次连通的首级正叶轮室、若干个次级正叶轮室和末级正叶轮室；所述首级正叶轮室与所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中开泵的泵腔体，由泵体和泵盖围合形成腔体结构，其特征在于，所述泵腔体沿驱动端向高压端依次布置有驱动侧机封室、首级吸入室、诱导轮室、正叶轮室、叶轮泄压室、反叶轮室、次级吸入室和高压侧机封室；所述泵腔体的进口、所述首级吸入室和所述诱导轮室依次连通；所述正叶轮室包括依次连通的首级正叶轮室、若干个次级正叶轮室和末级正叶轮室；所述首级正叶轮室与所述诱导轮室连通，相邻的两个所述正叶轮室之间形成有依次连通的正叶轮压水室、正叶轮环形室和正叶轮吸入室，所述正叶轮环形室围设在所述正叶轮压水室的径向外侧和所述正叶轮吸入室的径向外侧，所述正叶轮压水室和所述正叶轮吸入室由正叶轮口环安装位相隔，所述正叶轮压水室围设在上一个正叶轮室的外周且与该正叶轮室连通；所述正叶轮吸入室设置于下一个正叶轮室的轴向一侧且与该正叶轮室连通；所述末级正叶轮室的径向外侧围设有正叶轮压水蜗室，所述正叶轮压水蜗室的上端通过泵盖过渡通道与所述次级吸入室的上端连通，所述正叶轮压水蜗室的下端通过泵体过渡通道与所述次级吸入室的下端连通，所述泵盖过渡通道和所述泵体过渡通道以泵轴为中心呈上下对称布置；所述反叶轮室包括依次连通的首级反叶轮室
2.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述正叶轮室、正叶轮压水室、正叶轮环形室和正叶轮吸入室的数量与所述反叶轮室、反叶轮压水室、反叶轮环形室和反叶轮吸入室的数量相同且以所述叶轮泄压室为中心呈左右对称布置；且所述正叶轮室、所述正叶轮压水室的径向截面形状、所述正叶轮环形室的径向截面形状、所述正叶轮吸入室的径向截面形状、所述反叶轮室的径向截面形状、所述反叶轮压水室的径向截面形状、所述反叶轮环形室的径向截面形状和所述反叶轮吸入室的径向截面形状均为圆形。
3.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述首级吸入室内形成有可供转子组件穿过的首级吸入导流锥；所述首级吸入导流锥的外壁面与所述首级吸入室的内壁面圆滑过渡，所述首级吸入导流锥的外径自所述首级吸入室向所述诱导轮室逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述首级吸入室与所述诱导轮室的交界处形成有诱导轮吸入室，所述首级吸入导流锥的锥端伸至所述诱导轮吸入室中。
5.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述次级吸入室内形成有可供转子组件穿过的次级吸入导流锥；所述次级吸入导流锥的外壁面与所述次级吸入室的内壁面圆滑过渡，所述次级吸入导流锥的外径自所述次级吸入室向所述首级反叶轮室逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述驱动侧机封室的径向外侧围设有与之近邻且不连通的驱动侧机封控温室；所述高压侧机封室的径向外侧围设有与之近邻且不连通的高压侧机封控温室。
7.根据权利要求6所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述驱动侧机封室和所述高压侧机封室均设有与介质换热系统连接的介质换热进口和介质换热出口，所述驱动侧机封控温室和所述高压侧机封控温室均设有与介质控温系统连接的介质控温进口和介质控温出口。
8.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述正叶轮压水室和所述反叶轮压水室内均形成有多个呈圆周均布的压水室导叶。
9.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述正叶轮吸入室和所述反叶轮吸入室内均形成有多个呈圆周均布的吸入室导叶。
10.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述正叶轮压水蜗室和反叶轮压水蜗室内均形成有多个呈圆周均布的压水蜗室导叶。
...【技术特征摘要】
1.一种中开泵的泵腔体，由泵体和泵盖围合形成腔体结构，其特征在于，所述泵腔体沿驱动端向高压端依次布置有驱动侧机封室、首级吸入室、诱导轮室、正叶轮室、叶轮泄压室、反叶轮室、次级吸入室和高压侧机封室；所述泵腔体的进口、所述首级吸入室和所述诱导轮室依次连通；所述正叶轮室包括依次连通的首级正叶轮室、若干个次级正叶轮室和末级正叶轮室；所述首级正叶轮室与所述诱导轮室连通，相邻的两个所述正叶轮室之间形成有依次连通的正叶轮压水室、正叶轮环形室和正叶轮吸入室，所述正叶轮环形室围设在所述正叶轮压水室的径向外侧和所述正叶轮吸入室的径向外侧，所述正叶轮压水室和所述正叶轮吸入室由正叶轮口环安装位相隔，所述正叶轮压水室围设在上一个正叶轮室的外周且与该正叶轮室连通；所述正叶轮吸入室设置于下一个正叶轮室的轴向一侧且与该正叶轮室连通；所述末级正叶轮室的径向外侧围设有正叶轮压水蜗室，所述正叶轮压水蜗室的上端通过泵盖过渡通道与所述次级吸入室的上端连通，所述正叶轮压水蜗室的下端通过泵体过渡通道与所述次级吸入室的下端连通，所述泵盖过渡通道和所述泵体过渡通道以泵轴为中心呈上下对称布置；所述反叶轮室包括依次连通的首级反叶轮室、若干个次级反叶轮室和末级反叶轮室；所述首级反叶轮室与所述次级吸入室连通，相邻的两个所述反叶轮室之间形成有依次连通的反叶轮压水室、反叶轮环形室和反叶轮吸入室，所述反叶轮环形室围设在所述反叶轮压水室的径向外侧和所述反叶轮吸入室的径向外侧，所述反叶轮压水室和所述反叶轮吸入室由反叶轮口环安装位相隔，所述反叶轮压水室围设在上一个反叶轮室的外周且与该反叶轮室连通；所述反叶轮吸入室设置于下一个反叶轮室的轴向一侧且与该反叶轮室连通；所述末级反叶轮室的径向外侧围设有反叶轮压水蜗室，所述反叶轮压水蜗室与所述泵腔体的出口连通；所述叶轮泄压室通过泄压管道与最后一个次级正叶轮室对应的所述正叶轮环形室连通。
2.根据权利要求1所述的中开泵的泵腔体，其特征在于，所述正叶轮室、正叶轮压水室、正叶轮环形室和正叶轮吸入室的数量与所述反叶轮室、反叶轮压水室、反叶轮环形室和反叶轮吸入室的数量相同且以所述叶轮泄压室为中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：王泽兵，江劲松，梁开相，曾强，江昕航，沈理，徐彦鹏，廖建平，王鹏宇，李毅，龚章，叶志平，廖栋华，刘耀成，张旺，
申请(专利权)人：广州市昕恒泵业制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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