用于固液兩相流輸送中的平衡盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤。平衡盤兩側(cè)圓周面的邊沿設(shè)有沿圓周間隔均布的葉片，相鄰兩個(gè)葉片之間為切口槽，葉片為圓柱形后彎式葉片，平衡盤圓柱側(cè)面間隔均布設(shè)有盲孔，中心對稱的兩側(cè)盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓，螺栓與盲孔之間設(shè)有彈簧片和用于微調(diào)配重的墊片。葉片沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面上的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认嗟?。本發(fā)明可有效減少平衡盤的機(jī)械磨損和氣蝕破壞以及泵運(yùn)行中的噪聲，延長其使用壽命；在對其進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整時(shí)，能較為方便地在不打磨盤體表面配重或點(diǎn)焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，減少泵運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲和徑向不平衡力；可滿足石油、化工和水利等領(lǐng)域泵的需求。
【專利說明】用于固液兩相流輸送中的平衡盤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平衡盤，尤其是一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤。
【背景技術(shù)】
[0002]平衡裝置一般常見于離心泵，它一般包括平衡盤和平衡鼓。平衡盤和平衡鼓裝在末級葉輪后隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。其中平衡盤用以平衡軸向力。平衡盤的作用原理如下:從末級出來的帶有壓力的液體，經(jīng)過調(diào)整套徑向間隙流入平衡盤前的空腔中，空腔處于高壓狀態(tài)。平衡盤后有平衡管與泵入口相連，其壓力近似為入口壓力。這樣平衡盤兩側(cè)壓力不相等，因而也就產(chǎn)生了向后的軸向推力，即平衡力。平衡力與軸向力相反，因而自動(dòng)地平衡了葉輪的軸向推力。并且平衡盤安裝前會(huì)進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的調(diào)整方法是打磨其表面或者點(diǎn)焊配重件，前者較為繁瑣并且在盤面某處打磨過度情況下需再對其對稱方向進(jìn)行打磨，會(huì)造成盤面不規(guī)整，特別是對本平衡盤而言，若對周向凸面位置進(jìn)行打磨，運(yùn)行工況下將會(huì)引起盤體打磨不規(guī)整處附近流體的不對稱運(yùn)動(dòng)，而后者由于點(diǎn)焊時(shí)會(huì)較難估算焊接點(diǎn)處所使用焊條的重量又會(huì)使平衡盤配重達(dá)不到理想的效果，也難實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)動(dòng)平衡的效果。
[0003]導(dǎo)致平衡盤磨損的原因包括有以下幾個(gè)方面:1、運(yùn)送介質(zhì)的影響:由于水質(zhì)、酸堿度不同，平衡盤的使用壽命也不同。對于高速運(yùn)行的泵，特別是固液兩相流輸送中，介質(zhì)中含有的泥沙等固體顆粒進(jìn)入平衡盤后，也將會(huì)加速平衡盤的磨損，特別是平衡盤邊緣處因速度大、易接觸導(dǎo)致的磨損，嚴(yán)重影響泵的穩(wěn)定運(yùn)行壽命；2、平衡盤附近氣蝕作用的影響:由于氣蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的沖擊頻率很高，會(huì)引起塑性變形和局部硬化，并產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象，直至金屬表面形成蜂窩狀的孔洞等機(jī)械剝蝕作用，這些將加速平衡盤的破壞。
[0004]當(dāng)平衡盤磨損過大時(shí)必須進(jìn)行更換，否則將引起轉(zhuǎn)軸的徑向不平衡量加大，引起泵組的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞泵軸，而更換平衡盤時(shí)需要將泵返廠拆卸、更換部件并重新安裝，運(yùn)輸來回周期較長，勢必對生產(chǎn)效率造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術(shù)】中所描述平衡盤的不足，故對平衡盤進(jìn)行了改進(jìn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，從而實(shí)現(xiàn)較為簡單準(zhǔn)確的完成平衡盤的動(dòng)平衡調(diào)整并延長其特別是運(yùn)送含固體顆粒介質(zhì)時(shí)的使用壽命。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括:平衡盤的兩側(cè)圓周面分別為工作面和非工作面，平衡盤兩側(cè)圓周面的邊沿設(shè)有沿圓周間隔均布的葉片，相鄰兩個(gè)葉片之間為切口槽，平衡盤的圓柱側(cè)面間隔均布設(shè)有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側(cè)盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓，螺栓與盲孔之間安裝有彈簧片和用于微調(diào)配重的墊片。
[0007]所述的葉片沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側(cè)的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认嗟取?br> [0008]所述的盲孔沿平衡盤軸向與兩個(gè)相鄰葉片之間的切口槽中心對齊。[0009]所述的盲孔的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片的數(shù)量為盲孔數(shù)量的兩倍。
[0010]所述的葉片的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片的種類采用圓柱形葉片。
[0011]所述的葉片的寬度為平衡盤厚度的1/6?1/5。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明可以有效減少平衡盤的機(jī)械磨損和氣蝕破壞，延長其使用壽命。
2、本發(fā)明在對平衡盤進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整時(shí)，能較為方便省時(shí)地在不打磨盤體表面配重或點(diǎn)焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，減少泵運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲和徑向不平衡力。
[0013]3、本發(fā)明可滿足石油、化工和水利等領(lǐng)域泵的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明平衡盤的工作面示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明平衡盤的徑向示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明平衡盤的非工作面示意圖。
[0017]圖4是盲孔處螺栓與墊片、彈簧片的安裝示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明平衡盤的側(cè)視圖。
[0019]圖6是圖5中區(qū)域A的局部放大圖。
[0020]圖中:1、葉片，2、切口槽，3、外盲孔，4、內(nèi)盲孔，5、環(huán)形凸面，6、非工作面，7、螺栓，
8、彈簧片，9、墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1、圖3所示，平衡盤的兩側(cè)圓周面分別為工作面和非工作面，平衡盤工作面一側(cè)設(shè)有環(huán)形凸面5，平衡盤兩側(cè)圓周面的邊沿設(shè)有沿圓周間隔均布的葉片1，兩側(cè)葉片I均與兩側(cè)圓周面位于同一平面，相鄰兩個(gè)葉片I之間為切口槽,如圖2、圖4所示，平衡盤的圓柱側(cè)面間隔均布設(shè)有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側(cè)盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓7，螺栓7與盲孔3之間安裝有彈簧片8和用于微調(diào)配重的墊片9。
[0023]平衡盤一側(cè)為工作面，另一側(cè)為非工作面，工作面的一側(cè)的圓周面上具有環(huán)形凸面，葉片I間隔均布在環(huán)形凸面外圍，非工作面的一側(cè)的圓周面的圓周邊沿間隔均布設(shè)有葉片I。
[0024]葉片I沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側(cè)的環(huán)形凸面的徑向?qū)挾认?br> 坐寸ο
[0025]如圖5、圖6所示，盲孔沿平衡盤軸向與兩個(gè)相鄰葉片I之間的切口槽中心對齊。
[0026]盲孔3的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片2的數(shù)量為盲孔3數(shù)量的兩倍。
[0027]葉片I的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片I的種類采用圓柱形葉片。
[0028]葉片I的寬度為平衡盤厚度的1/6，葉片I寬度即為葉片I沿平衡盤軸向方向的長度。
[0029]如圖4所示，盲孔分為外盲孔3和內(nèi)盲孔4，外盲孔3的尺寸應(yīng)按照能完全裝入螺栓的頭部進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)盲孔4的尺寸應(yīng)按照螺栓的螺紋尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0030]平衡盤沿圓周的側(cè)面開有盲孔，能較為方便省時(shí)的通過螺栓配合墊片和彈簧片在不打磨盤體表面配重或點(diǎn)焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，并減少因現(xiàn)有的動(dòng)平衡調(diào)整方法的缺陷導(dǎo)致動(dòng)平衡調(diào)整不夠精確引起的泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部分在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的徑向不平衡力及振動(dòng)。
[0031]本發(fā)明的葉片I形狀采用圓柱形后彎式葉狀，后彎式葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，故運(yùn)行中產(chǎn)生的總壓頭較小，流道能量損失小，效率較高，平衡盤采用此種葉片及上述的布置方式能在泵工作時(shí)，以較少的阻力、擾動(dòng)和噪音形成一個(gè)環(huán)繞平衡盤的介質(zhì)保護(hù)層，當(dāng)固體顆粒靠近平衡盤特別是盤體邊緣處時(shí)，將受到葉片隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)附近流體產(chǎn)生的外向的離心阻力作用，減少接觸和碰撞摩擦盤體的可能；同時(shí)通過主軸的帶動(dòng)作用隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過葉片對附近流體做工增壓，也將有效減少盤體附近由于壓力較低產(chǎn)生氣蝕對盤體造成破壞的可能；對泵的運(yùn)行噪聲而言，氣蝕也是泵運(yùn)行中產(chǎn)生噪聲的原因之一，減少氣蝕發(fā)生的可能自然也就減少了此處產(chǎn)生噪聲的可能，故這樣設(shè)計(jì)可以有效減少平衡盤的機(jī)械磨損和氣蝕破壞以及泵運(yùn)行中的噪聲，延長其使用壽命。
[0032]上述的螺栓可以采用多種螺栓配置，以內(nèi)六角螺栓為例，在動(dòng)平衡配重時(shí)，可在不平衡位置側(cè)及其軸對稱側(cè)安裝并擰緊內(nèi)六角螺栓、墊片和彈簧片，其他位置不需要安裝，這樣不平衡的重要將通過選擇不同數(shù)目或不同重量的墊片抵消，也可配合采用不同重量的彈簧片達(dá)到抵消徑向不平衡力的目的。因此在對其進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整時(shí)，能較為方便的通過增減內(nèi)六角螺栓墊片的數(shù)目和調(diào)整彈簧片的重量而在不打磨盤體表面配重或點(diǎn)焊配重的情況下調(diào)整其平衡量，將有效提高配重效率及準(zhǔn)確率，而對平衡盤動(dòng)平衡的精確調(diào)整將有效減少泵運(yùn)動(dòng)過程中轉(zhuǎn)動(dòng)部分產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲和徑向不平衡力。
[0033]上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，平衡盤的兩側(cè)圓周面分別為工作面和非工作面，其特征在于:平衡盤兩側(cè)圓周面的邊沿設(shè)有沿圓周間隔均布的葉片(1)，相鄰兩個(gè)葉片(I)之間為切口槽，平衡盤的圓柱側(cè)面間隔均布設(shè)有盲孔，平衡盤中心對稱的兩側(cè)盲孔中裝有用于調(diào)節(jié)平衡盤配重的螺栓(7)，螺栓(7)與盲孔(3)之間安裝有彈簧片(8)和用于微調(diào)配重的墊片(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)沿平衡盤徑向方向的長度與平衡盤工作面一側(cè)的環(huán)形凸面(5)的徑向?qū)挾认嗟取?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的盲孔沿平衡盤軸向與兩個(gè)相鄰葉片(I)之間的切口槽中心對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的盲孔(3)的數(shù)量為12?24之間的偶數(shù)，所述的葉片(2)的數(shù)量為盲孔(3)數(shù)量的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)的形狀按出口方向采用后彎式葉片，葉片(I)的種類采用圓柱形葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固液兩相流輸送中的平衡盤，其特征在于:所述的葉片(I)的寬度為平衡盤厚度的1/6?1/5。
【文檔編號】F04D29/041GK103953568SQ201410147436
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】崔寶玲, 饒昆, 方晨, 張鑫 申請人:浙江理工大學(xué)