一种新型卧式多级离心泵

梁瑞军

[摘 要]一种新型卧式多级离心泵，包括泵壳组件、初级导叶组件、三级叶轮、中段体组件、出水段组件、电机；三级叶轮包括初级叶轮、次级叶轮、末级叶轮，中段体组件设置在初级叶轮与次级叶轮之间，所述初级导叶组件设置在初级叶轮的远离中段体组件一侧，初级导叶组件具有沿该初级导叶组件径向延伸的多个导叶出口，该导叶出口的一端朝向初级叶轮的叶轮凹面，且导叶出口的另一端与泵壳组件内腔连通，泵壳组件内腔的腔壁上设有泵水出口。此卧式多级离心泵具有结构合理、简单紧凑，轴向尺寸小，运行平稳、安全可靠，安装、维修检测方便快捷等特点。

[关键词]离心泵；卧式多级；提高质量

中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0389-01

一、技术背景

现有技术中有多种离心泵，其中主体结构均是在主轴一端连接二级电机，并设置有进水和出水壳体，在腔内设置叶轮，由于电机转速较高，一般可达到3000转/分，甚至更高，导致泵体易坏，使用寿命短。

现有的多级离心泵由于轴向力不平衡，一般采用平衡盘或平衡鼓的结构来实现多级离心泵的轴向平衡，但是平衡装置较易磨损，维修、保养不方便，不仅消耗了大量的人力、财力，严重的可能造成生产不正常，甚至造成设备故障。

二、内容说明

针对目前国内外现有技术和设计原理在该领域内的缺陷和不足，设计一种新型卧式多级离心泵。

一、结构分析

新型卧式多级离心泵包括泵壳组件、初级导叶组件、三级叶轮、中段体组件、出水段组件、电机；电机通过轴承带动叶轮转动，所述的初级叶轮、次级叶轮、末级叶轮均通过轴套套接在轴承上；三级叶轮包括初级叶轮、次级叶轮、末级叶轮，所述中段体组件设置在初级叶轮与次级叶轮之间，三级叶轮均包括叶轮座和由叶轮座上伸出的多个叶片，各叶片以泵轴的中轴线轴对称分布，相邻叶片间相隔处于述导叶出口对应，各叶片的伸出端均与一环形导向壁相连。出水段组件设置在次级叶轮与末级叶轮之间，出水段组件与泵壳组件旋接，将三级叶轮固定在其内腔中（图1）。

初级导叶组件设置在初级叶轮的远离中段体组件一侧，初级导叶组件与初级叶轮过盈配合连接，泵壳组件与初级导叶组件之间设有O型圈，并通过六角螺母、弹簧垫圈和叶轮压套连接固定。初级导叶组件具有沿该初级导叶组件径向延伸的多个导叶出口，该导叶出口的一端朝向所述的初级叶轮的叶轮凹面，且导叶出口的另一端与泵殼组件内腔连通，泵壳组件内腔的腔壁上设有泵水出口，初级导叶组件具有导叶通水道，导叶出口口径是导叶通水道内径的1/3。

二、功能与特点

在轴套与次级叶轮之间设有激水部，激水部包括挡水套环和挡水板，挡水板一端以侧立的方式固接在水套环侧面，另一侧与次级叶轮接近且留有空隙。防尘盖通过内六角螺栓与泵壳组件连接，泵壳组件与防尘盖连接。出水段组件与泵壳组件旋接，将三级叶轮固定在其内腔中。轴承和出水段组件之间采用机械密封。初级叶轮和末级叶轮旋转方向相同，初级叶轮和次级叶轮旋转方向相反。初级叶轮和末级叶轮旋转方向相同，初级叶轮和次级叶轮旋转方向相反，该结构与激水部结构具有协同作用，一起配合，使得水流导向动力大，效率高。

离心泵由于在主轴上连接三级叶轮，电机的转速可适当下降，从超过3000转/分下降为1400-2000转/分，运行平稳，不易损坏，从而保证了离心泵的正常使用。由于初级导叶组件、初级叶轮和导流密封环相配套的结构，使泵具有高抗汽蚀性能，有较低的必须汽蚀余量，能够满足用户较低的装置汽蚀余量的要求，避免了汽蚀现象对泵的损坏，有效地延长了泵的使用寿命。结合在初级导叶组件上设置的导叶出口，更好的将流体导向了叶轮，提高了流体的输送动力和效率，解决了一些矿山、化工，电厂等对汽蚀性能要求较高的装置水泵汽蚀的问题。同时具有结构合理、简单紧凑，轴向尺寸小，运行平稳、安全可靠，安装、维修检测方便快捷等特点。

初级叶轮和末级叶轮旋转方向相同，初级叶轮和次级叶轮旋转方向相反，结合激水部的特定构造，即挡水板一端以侧立的方式固接在水套环侧面，另一侧与次级叶轮接近且留有空隙，因此初级叶轮导流的流体垂直进入次级叶轮导叶面内部，以最短的时间被次级叶轮导入下游，保证了导叶的导流量，提高了工作效率。并且流线型离心泵结构保证了流动的顺畅，减小了阻力，实现顺逆叶轮转型导流的高动力和高效率。

泵壳由各导流部件串接形成，流线型离心泵结构的整泵体积更小、质量更轻。本发明解决现有多级离心泵所用泵轴加工复杂、整泵装配不方便、对轴的强度削弱较为明显、影响轴动平衡和整泵工作性能以及整泵体积大、质量重等问题，可输送清水及物理化学性质类似于水的液体。

由于采用诱导轮、首级叶轮和导流密封环即O型圈相配套的结构，使泵具有高抗汽蚀性能，有较低的必须汽蚀余量，能够满足用户较低的装置汽蚀余量的要求，避免了汽蚀现象对泵的损坏，有效地延长了泵的使用寿命。

三、结论

根据以上分析，此新型卧式多级离心泵具有结构合理、简单紧凑，轴向尺寸小，运行平稳、安全可靠，安装、维修检测方便快捷等特点。可有效解决了特殊环境对汽蚀性能要求较高的装置水泵汽蚀的问题，适合推广使用。

参考文献

[1] 关醒凡.现代泵技术手册[M].北京；宇航出版社.

[2] 张启华.叶轮机械流体力学基础M].北京；科学出版社.

[3] 牟介刚、李必祥.离心泵设计实用技术[M].北京；机械工业出版社.