单吸对置式高扬程潜水泵的制作方法

专利名称：单吸对置式高扬程潜水泵的制作方法技术领域：本发明属于水泵设计制造领域，适用于高扬程小直径的井用提水。目前，钻打的深井由于功率和设备所限，钻井越深井径越小，现有的高扬程潜水泵由于轴向推力大，使得推力轴承承载能力不足;由于水泵级数增多，机组细长，水泵轴刚度变差，使得平衡孔装置的磨损和泄漏加剧，导致轴向力平衡减弱，使承载力有限的推力轴承加速破坏，严重时使水泵无法工作。中国专利还公告了一种对联邦德国KSB公司大型双吸潜水泵的某些部件改进设计成的单级式自动平衡潜水泵，该泵的吸入口在泵体下端，使上导叶形成了复杂的高压腔、低压腔，这种设计使复杂的腔壁占据了流道空腔，迫使水泵外径增大，只适用于矿区使用，无法在小井径高扬程的深井使用。本发明克服现有技术的不足之处而提供了一种通过泵体中段吸水，叶轮和导叶的对置安装，泵体结构合理布置，自动平衡轴向力，外径小、结构紧凑的单吸对置式高扬程潜水泵。本发明是这样实现的，单吸对置式高扬程潜水泵，由联轴器、泵壳、叶轮、导叶、泵轴，止逆阀等组成，其特征是设有吸水腔、排水腔的进水段装在泵体的中部，叶轮和导叶对置安装，泵体的下段和下水套等组成导流腔，泵体的中段与上水套等组成压力平衡腔，排出腔由上段和止逆阀组成，这种从泵体中部吸水，叶轮和导叶对置安装的设计，使液体由进水段吸入，经过下叶轮、下导叶逐级升压后流入导流腔，再由进水段的排出腔进入中段。此时下叶轮产生1/2F的向上轴向力和1/2P的液体压力，部分液体进入压力平衡腔，腔中的压力为1/2P，同时中段吸入的液体继续进入上叶轮、上导叶，使液体逐级升压到P，液体从排出腔排出。此时，上叶轮产生1/2F的向下轴向力，同下叶轮产生1/2F的向上轴向力平衡，达到自动平衡轴向力的目的。本发明所述的进水段的吸水腔和排水腔交叉分布，互相隔开，其下端通过止口与下导叶相联，并通过螺纹与下水套连接，上端与中段和上水套相联，这种结构设计改变了传统潜水泵的设计结构、解决了轴向力的平衡，使泵体内形成了合理的流道，缩小了泵体直径，满足高扬程深井提水的使用。本发明的各级上下叶轮和上、下导叶对置安装叶片旋向相反，导叶可使用现有产品的径向式导叶或空间式导叶符合三化标准，适应性强、上马快。本发明在泵体的下端设有导流腔，由下段和下水套组成，下段的上端通过止口与下导叶相联，并通过螺纹与下水套相联接，与现有技术相比缩小了水泵外径，使下泵的液流导入上泵吸口，形成了合理的空间流道。本发明的压力平衡腔由上水套和中段、上导叶的外壁、上段组成。压力平衡腔的下端与排出腔相通，该压力平衡腔的上端封闭，具有平衡密封压力的功能，腔内的压力为1/2P，上叶轮产生的压力为1/2P～P，所以水泵各节段的密封压力为0-1/2P，从而使高扬程水泵密封压力降低了一半。 图1为单吸对置式高扬程潜水泵的结构图; 图2为图1的A-A剖视图。标号说明1、联轴器 2、联接段 3、下段 4、下水套 5、下导叶 6、下叶轮 7、泵轴 8、进水段 9、中段 10、上叶轮 11、上导叶 12、上水套 13、上段 14、止逆阀 15、吸水腔 16、排水腔 17、导流腔 18、压力平衡腔 19、排出腔根据附图对实施例做进一步的详述，单吸对置式高扬程潜水泵由联轴器、联接段、叶轮、导叶、泵轴、止逆阀等组成，设有吸水腔15、排水腔16的进水段8装在泵体的中部，叶轮6、10和导叶5、11对置安装，泵体的下段3和下水套4等组成导流腔17，泵体的中段9与上水套12等组成压力平衡腔18，排出腔19由上段13和止逆阀14组成，泵轴7通过联轴器1与电机轴端相连，本发明的进水段8设在泵体的中部，液体由进水段8的吸水腔15，经过下叶轮6，下导叶5逐级升压后流入由下段3，下水套4与下导叶5外壁组成的导流腔17，再由进水段8的排出腔16进入中段9，此时，下叶轮6产生1/2F的向上轴向力和1/2P的液体压力，部分液体进入压力平衡腔18，腔中的压力为1/2P，上叶轮10产生的压力为1/2P-P，这样水泵各节段的密封压力为0-1/2P，使高扬程水泵的密封压力降低了一半，由中段吸入的液体继续进入上叶轮10、上导叶11使液体逐级升压到P，从排出腔排出，此时，上叶轮10产生1/2F的向下轴向力，同下叶轮5产生的1/2F的向上轴向力平衡，使泵体进入了正常的运行状态。本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、可以自动平衡轴向力;2、液体由泵体中段吸入，比水泵下端吸入流程短，曲折迂回少，从而使结构紧凑、外径小;3、水泵各节段之间的密封压力差为0-1/2P，从而降低了密封压力，减轻了结构重量，提高了可靠性;4、上、下叶轮和上、下导叶可使用现有产品，适应性强，上马快;5、省去了多级泵的轴向力平衡机构，可使结构简化。特别适用于井径小的高扬程提水，为深井泵的设计开拓了新的技术领域。权利要求1.一种单吸对置式高扬程潜水泵，包括联轴器、泵壳、叶轮、导叶、泵轴、止逆阀等，其特征是设有吸水腔15、排水腔16的进水段8装在泵体的中部，叶轮6、10和导叶11、5对置安装，泵体的下段3和下水套4组成导流腔17，泵体的中段9与上水套12组成压力平衡腔18，排出腔19由上段13和止逆阀14组成。2.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于所述的进水段8的吸水腔15和排水腔16交叉分布互相隔开，其下端通过止口与下导叶5相联并通过螺纹与下水套4连接，上端与中段9和上水套12相联。3.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于对置安装的多级上、下叶轮10、6和上、下导叶片11、5的叶片旋向相反，导叶形式为径向式或空间式。4.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于泵体的导流腔17由下段3和下水套4组成，下段3的上端通过止口与下导叶5和下水套相联接。5.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于泵体的压力平衡腔18由上水套12和中段9、上导叶11的外壁、上段13组成，压力平衡腔(18)的下端与排出腔相通。全文摘要本发明属于水泵设计制造领域，适用于高扬程小直径的井用提水，解决了现有技术中高扬程潜水泵半径大平衡能力差的难题，主要特征是由泵体中段吸水，上、下叶轮、导叶对置安装，在泵体设有导流腔、吸入腔、排出腔和压力平衡腔；本发明与现有技术相比具有能够自动平衡轴向力，降低水泵各级端之间的密封压力，组结构紧凑，可靠性高、寿命长等优点，为高扬程潜水泵的结构设计开拓了新的技术领域。文档编号F04D1/10GK1055413SQ9110218公开日1991年10月16日 申请日期1991年4月5日 优先权日1991年4月5日发明者朱有喜, 赵秋霞 申请人:山西省通利水泵技工贸联合服务部