一种多级泵双通结构及多级离心泵

1.本发明属离心泵技术领域，尤其涉及一种多级泵双通结构及多级离心泵。


背景技术：

2.闭式叶轮离心泵由于叶轮两侧盖板面积不同，压力不同，运行时会产生指向进口的轴向力，轴向力过大会影响泵转子的安全运行，缩短其寿命，多级闭式叶轮离心泵常常采用叶轮对称布置的方式来平衡轴向力。
3.常规对称布置叶轮的多级泵往往需要外接接管或者设置外部空间流道将介质从正向叶轮引流到反向叶轮，结果造成泵体笨拙，制造成本高、不利于安装和运输。影响该类泵的推广应用。因此，亟需一种多级泵双通结构及多级离心泵来解决。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种多级泵双通结构及多级离心泵，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种多级泵双通结构，包括圆筒，所述圆筒中部外侧同轴固接有法兰，所述圆筒中部内侧同轴固接有上圆盘和下圆盘，所述上圆盘和所述下圆盘相对设置，所述上圆盘和所述下圆盘均通过弯曲叶片与所述圆筒内壁固接；
7.所述圆筒、所述上圆盘和所述上圆盘的所述弯曲叶片围成反向腔；
8.所述圆筒、所述下圆盘和所述下圆盘的所述弯曲叶片围成正向腔；
9.所述正向腔内对称开设有两正向流道；
10.所述反向腔内对称开设有两反向流道；
11.所述正向流道和所述反向流道交替设置；
12.液体经所述正向流道进入，经所述反向流道流出。
13.一种多级离心泵，基于上述的一种多级泵双通结构，包括：多级泵双通结构、上筒体、下筒体、正向输入组件和反向输出组件；
14.所述上筒体和所述下筒体分别固接在所述法兰的两侧；所述法兰与所述上筒体和所述下筒体固接处分别设有第一密封部；
15.所述反向输出组件设置在所述上筒体内；
16.所述正向输入组件设置在所述下筒体内；
17.所述反向输出组件和所述正向输入组件通过泵轴传动连接；所述泵轴通过轴承轴套与所述下圆盘和所述上圆盘中心转动连接；
18.液体依次经过所述正向输入组件、所述上筒体、所述反向输出组件和所述下筒体后流出。
19.优选的，所述正向输入组件包括若干依次固接的正向输入缸体，若干所述正向输入缸体依次连通，位于顶端的所述正向输入缸体顶部与所述圆筒底部固接，位于顶端的所述正向输入缸体的出液端与所述正向流道的进液端连通；
20.位于底端的所述正向输入缸体底部与所述下筒体内壁固接，所述正向输入缸体与所述下筒体互不连通；
21.每个所述正向输入缸体内均设有正向输入部；若干所述正向输入部与所述泵轴传动连接。
22.优选的，所述正向输入部包括正向末级叶轮，所述正向末级叶轮与所述泵轴同轴固接，所述正向输入缸体上固接有正向末级导叶，通过所述正向末级叶轮和所述正向末级导叶配合，使液体由所述正向输入缸体的进液端向出液端移动。
23.优选的，所述反向输出组件包括若干依次固接的反向输出缸体，若干所述反向输出缸体依次连通，位于底端的所述反向输出缸体与所述圆筒顶部固接，位于底端的所述反向输出缸体的出液端与所述反向流道的进液端连通；
24.位于顶端的所述反向输出缸体顶部与所述上筒体内壁固接，所述反向输出缸体与所述上筒体互不连通；
25.每个所述反向输出缸体内均设有反向输出部；若干所述反向输出部与所述泵轴传动连接。
26.优选的，所述反向输出部包括反向末级叶轮，所述反向末级叶轮与所述泵轴同轴固接，所述反向输出缸体上固接有反向末级导叶，通过所述反向末级叶轮和所述反向末级导叶配合，使液体由所述反向输出缸体的进液端向出液端移动。
27.优选的，所述第一密封部包括第一o型圈，所述第一o型圈嵌固在所述法兰上下两侧同轴开设的o型圈槽内。
28.与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
29.使用时，液体由正向输入组件通过多级泵双通结构泵入到上筒体内，液体由上筒体进入到反向输出组件内，再由反向输出组件对液体继续增压，并通过多级泵双通结构泵入到下筒体内最后流出，通过多级泵双通结构的设置无需外接接管或者设置外部空间流道将液体从正向输入组件引流到反向输出组件内，大大简化多级泵结构，降低制造成本，便于安装和运输。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
31.图1为本发明结构剖面示意图；
32.图2为本发明多级泵双通结构结构示意图；
33.图3为本发明多级泵双通结构结构俯视图；
34.图4为本发明图3中b-b剖结构示意图；
35.其中，1、正向输入缸体；2、下筒体；3、第一o型圈；4、圆筒；5、上筒体；6、反向输出缸体；7、第二o型圈；8、反向末级导叶；9、反向末级叶轮；10、轴承轴套；11、导轴承；12、正向末级导叶；13、正向末级叶轮；4-1、上圆盘；4-2、圆筒上端；4-3、止口；4-4、o型圈槽；4-5、法兰；4-6、圆筒中段；4-7、圆筒下端；4-8、凸台；4-9、凸台内圆柱面；4-10、下圆盘；4-11、弯曲叶
片。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
38.参照图1至图4，本发明公开了一种多级泵双通结构，包括圆筒4，圆筒4中部外侧同轴固接有法兰4-5，圆筒4中部内侧同轴固接有上圆盘4-1和下圆盘4-10，上圆盘4-1和下圆盘4-10相对设置，上圆盘4-1和下圆盘4-10均通过弯曲叶片4-11与圆筒内壁固接；
39.圆筒4、上圆盘4-1和上圆盘4-1的弯曲叶片4-11围成反向腔；
40.圆筒4、下圆盘4-10和下圆盘4-10的弯曲叶片4-11围成正向腔；
41.正向腔内对称开设有两正向流道；
42.反向腔内对称开设有两反向流道；
43.正向流道和反向流道交替设置；
44.液体经正向流道进入，经反向流道流出。
45.一种多级离心泵，基于上述的一种多级泵双通结构，包括：多级泵双通结构、上筒体5、下筒体2、正向输入组件和反向输出组件；
46.上筒体5和下筒体2分别固接在法兰4-5的两侧；法兰4-5与上筒体5和下筒体2固接处分别设有第一密封部；
47.反向输出组件设置在上筒体5内；
48.正向输入组件设置在下筒体2内；
49.反向输出组件和正向输入组件通过泵轴传动连接；泵轴通过轴承轴套10与下圆盘4-10和上圆盘4-1中心转动连接；
50.液体依次经过正向输入组件、上筒体5、反向输出组件和下筒体2后流出。
51.使用时，液体由正向输入组件通过多级泵双通结构4泵入到上筒体5内，液体由上筒体5进入到反向输出组件内，再由反向输出组件对液体继续增压，并通过多级泵双通结构4泵入到下筒体2内最后流出，通过多级泵双通结构4的设置无需外接接管或者设置外部空间流道将液体从正向输入组件引流到反向输出组件内，大大简化多级泵结构，降低制造成本，便于安装和运输。
52.圆筒4、上圆盘4-1、上圆盘4-1的弯曲叶片4-11、下圆盘4-10和下圆盘4-10的弯曲叶片4-11为一体成型结构。
53.圆筒4自上而下分为圆筒上端4-2、圆筒中段4-6和圆筒下端4-7。
54.在法兰4-5的第一密封部的内侧均设置有止口4-3，上筒体5和下筒体2均通过止口4-3分别与法兰4-5的两侧固接。
55.上筒体5和下筒体2与法兰4-5通过螺栓固接在一起。
56.进一步的，圆筒4底部与正向输入组件的一端固接；圆筒4底部与正向输入组件固
接处通过第二密封部密封；圆筒4顶部与反向输出组件的一端固接；圆筒4顶部与反向输出组件固接处通过另一第二密封部密封。
57.进一步优化方案，正向输入组件包括若干依次固接的正向输入缸体1，若干正向输入缸体1依次连通，位于顶端的正向输入缸体1顶部与圆筒4底部固接，位于顶端的正向输入缸体1的出液端与正向流道的进液端连通；
58.位于底端的正向输入缸体1底部与下筒体2内壁固接，正向输入缸体1与下筒体2互不连通；
59.每个正向输入缸体1内均设有正向输入部；若干正向输入部与泵轴传动连接。
60.进一步优化方案，正向输入部包括正向末级叶轮13，正向末级叶轮13与泵轴同轴固接，正向输入缸体1上固接有正向末级导叶12，通过正向末级叶轮13和正向末级导叶12配合，使液体由正向输入缸体1的进液端向出液端移动。
61.如图1所示，本发明优选为2个正向输入缸体1，正向末级导叶12固接在正向输入缸体1的顶部，位于上方的正向输入缸体1的正向末级导叶12与下圆盘4-10贴合固定。
62.位于下方的正向输入缸体1的进液端与液体总进管线的出液端连通。
63.正向末级导叶12与正向输入缸体1的顶部之间设有用于容纳正向末级叶轮13的空间，液体在正向末级叶轮13的作用下由正向输入缸体1内部进入，并由正向末级导叶12与正向输入缸体1之间设置的若干出液口泵出。
64.位于上方的正向末级导叶12与正向输入缸体1之间的出液口与正向腔连通，并通过正向腔两侧开设的正向流道进入到上筒体5内。
65.进一步优化方案，反向输出组件包括若干依次固接的反向输出缸体6，若干反向输出缸体6依次连通，位于底端的反向输出缸体6与圆筒4顶部固接，位于底端的反向输出缸体6的出液端与反向流道的进液端连通；
66.位于顶端的反向输出缸体6顶部与上筒体5内壁固接，反向输出缸体6与上筒体5互不连通；
67.每个反向输出缸体6内均设有反向输出部；若干反向输出部与泵轴传动连接。
68.进一步优化方案，反向输出部包括反向末级叶轮9，反向末级叶轮9与泵轴同轴固接，反向输出缸体6上固接有反向末级导叶8，通过反向末级叶轮9和反向末级导叶8配合，使液体由反向输出缸体6的进液端向出液端移动。
69.如图1所示，本发明优选为2个反向输出缸体6，反向末级导叶8固接在反向输出缸体6的底部，位于下方的反向输出缸体6的反向末级导叶8与上圆盘4-1贴合固定。
70.位于上方的反向输出缸体6的进液端与上筒体5的出液端连通，位于底端的反向输出缸体6的出液端与下筒体2的进液端连通。
71.反向末级导叶8与反向输出缸体6的顶部之间设有用于容纳反向末级叶轮9的空间，液体在反向末级叶轮9的作用下由反向输出缸体6内部进入，并由反向末级导叶8与反向输出缸体6之间设置的若干出液口泵出。
72.位于下方的反向末级导叶8与反向输出缸体6之间的出液口与反向腔连通，并通过反向腔两侧开设的反向流道进入到下筒体2内。
73.进一步优化方案，第一密封部包括第一o型圈3，第一o型圈3嵌固在法兰4-5上下两侧同轴开设的o型圈槽4-4内。
74.进一步的，第二密封部包括第二o型圈7，第二o型圈7分别嵌固在圆筒4的顶面和底面。
75.在上圆盘4-1和下圆盘4-10中心开设大圆孔，上圆盘4-1的内侧设有凸台4-8，凸台4-8上开数个螺丝孔。
76.上圆盘4-1和下圆盘4-10边部的弯曲叶片4-11向上下两个方向交替弯曲，形成两个对称的正向流道a和两个对称的反向流道c，结构对称可避免径向力。
77.如图1所示，法兰4-5与上筒体5和下筒体2通过螺栓连接固定，法兰4-5双面内侧设有o型圈槽4-4，通过第一o型圈3与上筒体5和下筒体2密封；法兰4-5的o型圈槽4-4内侧设有止口4-3，通过止口4-3与上筒体5和下筒体2定位；上圆盘4-1和下圆盘4-10外圆平整，上圆盘4-1与反向末级导叶8贴合固定，下圆盘4-10与正向末级导叶12贴合固定；凸台4-8内侧的凸台内圆柱面4-9和凸台4-8的端面通过螺钉固定导轴承11，导轴承11与轴承轴套10形成摩擦副，泵轴通过导轴承11与轴承轴套10实现与上圆盘4-1和下圆盘4-10的转动。
78.圆筒上端4-2和圆筒下端4-7分别与位于下方的反向输出缸体6和位于上方的正向输入缸体1上面所设置的止口定位，并通过在该止口处设置的第二o型圈7密封。
79.多级泵工作时，进入泵体的液体介质从正向末级叶轮13和正向末级导叶12后，进入两个正向流道a，从正向流道a进入到上筒体5与反向输出缸体6之间的夹套腔内，经夹套腔的顶部在内侧的开孔进入到反向输出缸体6内，经过反向末级叶轮9和反向末级导叶8后，进入两个反向流道c，再流经下筒体2与正向输入缸体1之间形成的夹套腔的下部流出。
80.如图3所示，正向流道a的开口角度为δ，反向流道c的开口角度为λ，其中λ＝δ，λ或δ的取值范围在45
°
～75
°
，如果夹角太小(＜45
°
)，当输送介质从末级导叶进入本发明所述的多级泵双通结构4时，流道从360
°
的圆周急剧变化为两个夹角为λ的正向流道a或反向流道c，流动阻力大；反之，当介质流出本发明所述的多级泵双通结构4时，流道从两个夹角为λ的正向流道a或反向流道c急剧变化为360
°
的圆周，流道截面积及夹角的急剧变化将造成流动阻力增加，泵效率下降。如果λ和δ值太大(＞75
°
)，则正向流道a或反向流道c之间的连接筋夹角太小(夹角：90
°‑
λ＜15
°
)，将导致连接强度低，部件易损坏。
81.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
82.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种多级泵双通结构，其特征在于：所述多级泵双通结构包括圆筒(4)，所述圆筒(4)中部外侧同轴固接有法兰(4-5)，所述圆筒(4)中部内侧同轴固接有上圆盘(4-1)和下圆盘(4-10)，所述上圆盘(4-1)和所述下圆盘(4-10)相对设置，所述上圆盘(4-1)和所述下圆盘(4-10)均通过弯曲叶片(4-11)与所述圆筒内壁固接；所述圆筒(4)、所述上圆盘(4-1)和所述上圆盘(4-1)的所述弯曲叶片(4-11)围成反向腔；所述圆筒(4)、所述下圆盘(4-10)和所述下圆盘(4-10)的所述弯曲叶片(4-11)围成正向腔；所述正向腔内对称开设有两正向流道；所述反向腔内对称开设有两反向流道；所述正向流道和所述反向流道交替设置；液体经所述正向流道进入，经所述反向流道流出。2.一种多级离心泵，基于权利要求1所述的一种多级泵双通结构，其特征在于，包括：多级泵双通结构、上筒体(5)、下筒体(2)、正向输入组件和反向输出组件；所述上筒体(5)和所述下筒体(2)分别固接在所述法兰(4-5)的两侧；所述法兰(4-5)与所述上筒体(5)和所述下筒体(2)固接处分别设有第一密封部；所述反向输出组件设置在所述上筒体(5)内；所述正向输入组件设置在所述下筒体(2)内；所述反向输出组件和所述正向输入组件通过泵轴传动连接；所述泵轴通过轴承轴套(10)与所述下圆盘(4-10)和所述上圆盘(4-1)中心转动连接；液体依次经过所述正向输入组件、所述上筒体(5)、所述反向输出组件和所述下筒体(2)后流出。3.根据权利要求2所述的一种多级离心泵，其特征在于：所述正向输入组件包括若干依次固接的正向输入缸体(1)，若干所述正向输入缸体(1)依次连通，位于顶端的所述正向输入缸体(1)顶部与所述圆筒(4)底部固接，位于顶端的所述正向输入缸体(1)的出液端与所述正向流道的进液端连通；位于底端的所述正向输入缸体(1)底部与所述下筒体(2)内壁固接，所述正向输入缸体(1)与所述下筒体(2)互不连通；每个所述正向输入缸体(1)内均设有正向输入部；若干所述正向输入部与所述泵轴传动连接。4.根据权利要求3所述的一种多级离心泵，其特征在于：所述正向输入部包括正向末级叶轮(13)，所述正向末级叶轮(13)与所述泵轴同轴固接，所述正向输入缸体(1)上固接有正向末级导叶(12)，通过所述正向末级叶轮(13)和所述正向末级导叶(12)配合，使液体由所述正向输入缸体(1)的进液端向出液端移动。5.根据权利要求2所述的一种多级离心泵，其特征在于：所述反向输出组件包括若干依次固接的反向输出缸体(6)，若干所述反向输出缸体(6)依次连通，位于底端的所述反向输出缸体(6)与所述圆筒(4)顶部固接，位于底端的所述反向输出缸体(6)的出液端与所述反向流道的进液端连通；位于顶端的所述反向输出缸体(6)顶部与所述上筒体(5)内壁固接，所述反向输出缸体
(6)与所述上筒体(5)互不连通；每个所述反向输出缸体(6)内均设有反向输出部；若干所述反向输出部与所述泵轴传动连接。6.根据权利要求5所述的一种多级离心泵，其特征在于：所述反向输出部包括反向末级叶轮(9)，所述反向末级叶轮(9)与所述泵轴同轴固接，所述反向输出缸体(6)上固接有反向末级导叶(8)，通过所述反向末级叶轮(9)和所述反向末级导叶(8)配合，使液体由所述反向输出缸体(6)的进液端向出液端移动。7.根据权利要求2所述的一种多级离心泵，其特征在于：所述第一密封部包括第一o型圈(3)，所述第一o型圈(3)嵌固在所述法兰(4-5)上下两侧同轴开设的o型圈槽(4-4)内。

技术总结
本发明属离心泵技术领域，尤其涉及一种多级泵双通结构及多级离心泵，包括圆筒，圆筒中部外侧同轴固接有法兰，圆筒中部内侧同轴固接有上圆盘和下圆盘，上圆盘和下圆盘相对设置，上圆盘和下圆盘均通过弯曲叶片与圆筒内壁固接；圆筒、上圆盘和上圆盘的弯曲叶片围成反向腔；圆筒、下圆盘和下圆盘的弯曲叶片围成正向腔；正向腔内对称开设有两正向流道；反向腔内对称开设有两反向流道；正向流道和反向流道交替设置；液体经正向流道进入，经反向流道流出。本发明可以大大简化多级泵结构，降低制造成本，便于安装和运输。便于安装和运输。便于安装和运输。


技术研发人员：张睿杰 汪家琼
受保护的技术使用者：江苏大学流体机械温岭研究院
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/9/14