自調節鼓系統技術方案

一種自調節鼓系統，用于與泵或類似旋轉機械一起使用，自調節鼓系統包括安裝在中心軸上以用于與其共同旋轉的平衡鼓。所述中心軸沿軸向方向延伸，并且所述平衡鼓具有外表面。提供了環繞所述平衡鼓的固定的靜止結構。所述靜止結構具有布置成面對所述平衡鼓的外表面的內表面。環形間隙被設置在所述內表面與所述外表面之間。襯套元件被布置在環形間隙中以便相對于所述內表面和/或外表面留有余隙。進一步提供了固定裝置，所述固定裝置用于將所述襯套元件固定到所述靜止結構上，以便鎖定所述襯套元件以防止所述襯套元件沿著軸向方向的運動并允許所述襯套元件在所述環形間隙內沿著徑向方向自由移動。

【技術實現步驟摘要】
自調節鼓系統
本專利技術涉及一種自調節鼓系統，適于與泵一起使用，特別是離心泵，例如多級離心泵或類似的旋轉機械。
技術介紹
旋轉機械，特別是上述的泵的可靠性根據部件的磨損率和軸承耐用性來限定。任何離心泵的重要性能參數之一是其軸承壽命。泵中的高壓液體對葉輪的出口通道和護罩施加壓力，導致產生兩個力，一個力在相對于軸的軸線的橫向或徑向方向上，而另一個力在縱向或軸向方向上。離心泵的軸承壽命取決于作用在葉輪上的兩個液壓力，即徑向推力和軸向推力。用于離心泵的推力平衡系統在本領域中是已知的，該推力平衡系統被設計為減輕推力對軸承的影響。在已知的平衡鼓系統中，軸向載荷被傳遞到與泵軸耦接的平衡鼓，該平衡鼓以最小的徑向間隙在泵體腔中的靜態襯套布置中旋轉。間隙中的流體形成了一層可以承擔有用的軸承功能的薄膜，例如在軸頸軸承上形成的潤滑劑膜。根據現有技術，平衡鼓和襯套布置之間的徑向間隙不能降低到設定的最小值以下。然而，通過間隙泄漏的流體達到可能降低泵效率的流量。US4493610公開了一種軸向推力平衡系統。這種軸向推力平衡系統包括其上安裝有葉輪的旋轉軸。套筒被固定在葉輪排出側的旋轉軸上，以用于與旋轉軸一起在軸向方向上空轉。襯套被固定地附接到包圍套筒的殼體上、以套筒和襯套之間限定的環形間隙抵靠套筒并置。為了解決過多流體通過環形間隙泄漏的問題，所述間隙借助于壓力腔軸向地分成多個在套筒和襯套之間形成的更短環形間隙，其目的在于防止流體流量增加。從US8,133,007中已知另一軸向推力平衡系統。該文獻公開了一種多級離心泵，包括用于消除泵的不穩定操作并將軸向反作用力減小到最小的鼓平衡裝置。該文獻中公開了一種可以控制和限制泵流量損失從而提供改進的效率泵的泄漏系統。該系統由耦接在泵軸上的受控泄漏液壓平衡鼓構成，并且在泵體內或在固定安裝在所述泵體上的襯套布置中以最小徑向間隙旋轉。安裝在平衡鼓上并由其旋轉驅動的旋轉環元件被布置成僅在所述平衡鼓與安裝在所述泵體上的固定環元件之間進行軸向運動。所述旋轉環元件具有端部部分，該端部部分與固定環元件一起形成允許泄漏流量通過的變窄部分。設置彈簧，該彈簧將旋轉環元件軸向壓靠在固定環元件上。平衡鼓的直徑使得能夠控制泵的轉子的軸向平衡力。所述旋轉環為液壓平衡的，以便限定設置的泄漏損失。盡管上述布置可以證明通過鼓與泵體之間的間隙提供泄漏損失控制是有用的，但仍然需要一種簡單可靠的泄漏控制系統。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是提供一種與泵，優選為多級離心泵或類似的旋轉機械一起使用的自調節鼓系統，以及一種使用該自調節鼓系統的泵，該自調節鼓系統適于通過以自動方式提供在平衡鼓和襯套布置之間的余隙中形成的流體膜的最佳軸承特性極大地提高軸承耐用性。在這個目標內，本專利技術的目的是提供一種與泵一起使用的自調節鼓系統和一種使用該自調節系統的泵，該自調節鼓系統適于減少平衡鼓與襯套布置之間的余隙中的流量泄漏，從而保持高的泵效率。本專利技術的另一個目的是提供一種與泵一起使用的自調節鼓系統和一種使用該自調節系統的泵，其結構簡單并且使用可靠性高。本專利技術的另一個目的是提供一種與泵一起使用的自調節鼓系統和一種使用該自調節系統的泵，該自調節鼓系統可以有效地設置用于包括離心泵的任何類型的使用在技術應用領域中常見的材料的泵，而與其應用領域無關。這個目標以及下文將變得更加明顯的這些和其他目的通過與具有本申請的特征的泵一起使用的自調節鼓系統和通過本申請的一種包括自調節鼓系統的泵來實現。根據本專利技術的用于與泵一起使用的自調節鼓系統可以包括：在優選的但不是唯一的實施例中，安裝在中心軸上用于與中心軸共同旋轉的平衡鼓，所述軸沿著軸向方向延伸，所述平衡鼓具有外表面；環繞所述平衡鼓的固定的靜止結構，所述靜止結構具有內表面，所述內表面被布置成面對所述平衡鼓的所述外表面并且在所述內表面與所述外表面之間設置有環形間隙；被布置在所述環形間隙中以便相對于所述內表面和/或外表面留有余隙的襯套元件；以及固定裝置，所述固定裝置用于將所述襯套元件固定到所述靜止結構上以便鎖定所述襯套元件以防止襯套元件沿著軸向方向移動并允許襯套元件沿著徑向方向自由移動和/或允許襯套元件相對于軸向方向在所述環形間隙內傾斜。包括根據本專利技術的自調節鼓系統的泵可以具有中心軸，在該中心軸上安裝有平衡鼓，泵的葉輪支撐在該中心軸上，該靜止結構為泵的殼體或殼體的一部分。在根據本專利技術的多級離心泵中，當加壓流體在形成于平衡鼓的外表面和襯套元件的內表面之間的環形間隙內流動時，襯套元件借助于沿所述徑向方向的徑向運動或相對于軸向方向的傾斜運動將其自身在所述環形間隙內布置在流體靜力學方面的居中位置，從而在泵操作期間提供足以使鼓自由旋轉的最小余隙。附圖說明從下面公開的根據本專利技術的系統和泵的優選但非排他性的實施例中，本專利技術的進一步特征和優點將變得更加顯而易見，所述實施例在附圖中以非限制性示例的方式示出，附圖中：圖1為示出根據本專利技術的第一實施例的與泵一起使用的自調節鼓系統的主要部件的剖面透視圖。圖2為示出根據本專利技術的第二實施例的與泵一起使用的自調節鼓系統的主要部件的剖面透視圖。在下文將參考的附圖中，在各個附圖中使用相同的附圖標記表示相同的元件。具體實施方式參考上述附圖，根據本專利技術的自調節鼓系統總體上用附圖標記1表示。在其優選但非排他性的實施例中，該系統包括安裝在中心軸2上用于與中心軸共同旋轉的平衡鼓3。平衡鼓3具有外表面5。中心軸2沿著圖中所示的以標記為A-A的虛線的軸向方向延伸。固定的靜止結構4環繞平衡鼓3。靜止結構4具有其自己的內表面6，該內表面布置成面對平衡鼓3的外表面5。在靜止結構4的內表面6與平衡鼓3的外表面5之間設置有環形間隙7。襯套元件8布置在環形間隙7中，以便相對于內表面5和外表面6或相對于內表面6或外表面5中的任一者留出余隙。此外，提供了用于將襯套元件8固定到靜止結構4的固定裝置。該固定裝置適于鎖定襯套元件8，以防止襯套元件的旋轉運動和沿著軸向方向A-A的運動，同時允許襯套元件在所述環形間隙7內沿徑向方向自由移動。所述徑向方向通常垂直于軸向方向A-A并且在附圖中由虛線B-B表示。根據圖1所示的第一實施例，所述固定裝置可以包括設置在靜止結構4中的銷9和徑向槽10。徑向槽10沿著徑向方向B-B具有比銷9的直徑大的延伸部，使得銷9可以在槽中徑向地在兩個方向上來回移動。徑向槽10的周向延伸被限制，使得銷9可以防止襯套元件8的旋轉運動。所述固定裝置進一步包括適于將襯套元件8鎖定到靜止結構4的鎖定元件11。鎖定元件11例如可以設置為簧環(circlip)，該簧環被彎曲(spring)或固定到設置在襯套元件8的徑向外表面上的凹槽中?？梢蕴峁┢渌i定元件，例如可以以已知方式鎖定到襯套元件8的外表面上的環。也可以設置阻擋銷，所述阻擋銷被插入設置在同一外表面上的孔眼中，以防止襯套元件8的軸向運動。銷9可以安裝在襯套元件8的與布置鎖定元件11的一端相對的一端處并且設置有適于從襯套元件8的該端突出的端部部分9’。以這種方式，端部部分9’可以被容納在徑向槽10的內部并且可以在徑向方向B-B上在其內部自由地來回移動。銷9能以各種方式固定到襯套元件的端部部分。它可以例如通過螺紋嚙合或通過緊密摩擦接合、通過焊接、鉚接或以任何其他已知的合適方式以可拆卸的方式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種自調節鼓系統，用于與泵一起使用，所述自調節鼓系統包括：?平衡鼓(3)，安裝在中心軸(2)上用于與所述中心軸共同旋轉，所述中心軸(2)沿軸向方向(A?A)延伸，所述平衡鼓(3)具有外表面(5)；?環繞所述平衡鼓(3)的固定的靜止結構(4)，所述靜止結構(4)具有內表面(6)，所述內表面布置成面對所述平衡鼓(3)的所述外表面(5)，所述內表面與所述外表面之間設置有環形間隙(7)；?襯套元件(8)，布置在所述環形間隙(7)中，以便相對于所述內表面(6)和/或所述外表面(5)留有余隙；以及?固定裝置，用于將所述襯套元件(8)固定到所述靜止結構(4)，以便鎖定所述襯套元件(8)而防止所述襯套元件的旋轉運動和沿著所述軸向方向(A?A)的移動并允許所述襯套元件在所述環形間隙(7)內沿著徑向方向(B?B)自由移動。

【技術特征摘要】
2017.06.09 EP 17175321.31.一種自調節鼓系統，用于與泵一起使用，所述自調節鼓系統包括：-平衡鼓(3)，安裝在中心軸(2)上用于與所述中心軸共同旋轉，所述中心軸(2)沿軸向方向(A-A)延伸，所述平衡鼓(3)具有外表面(5)；-環繞所述平衡鼓(3)的固定的靜止結構(4)，所述靜止結構(4)具有內表面(6)，所述內表面布置成面對所述平衡鼓(3)的所述外表面(5)，所述內表面與所述外表面之間設置有環形間隙(7)；-襯套元件(8)，布置在所述環形間隙(7)中，以便相對于所述內表面(6)和/或所述外表面(5)留有余隙；以及-固定裝置，用于將所述襯套元件(8)固定到所述靜止結構(4)，以便鎖定所述襯套元件(8)而防止所述襯套元件的旋轉運動和沿著所述軸向方向(A-A)的移動并允許所述襯套元件在所述環形間隙(7)內沿著徑向方向(B-B)自由移動。2.根據權利要求1所述的自調節鼓系統，其中，所述固定裝置包括：-銷(9)；-徑向槽(10)，設置在所述靜止結構(4)中并具有沿所述徑向方向(B-B)的延伸部，所述延伸部大于所述銷(9)的直徑；以及-鎖定元件(11)；所述銷(9)具有端部部分(9’)并且能布置在所述襯套元件(8)的端部處，所述端部部分從所述襯套元件(8)的該端部處突出，所述端部部分(9’)能容納在所述徑向槽(10)內并在所述徑向槽內在所述徑向方向(B-B)上自由移動，并且所述鎖定元件(11)適于將所述襯套元件(8)鎖定到所述靜止結構(4)，由此，所述銷(9)和所述鎖定元件(11)適于防止所述襯套元件(8)的旋轉運動以及沿著所述軸向方向(A-A)而不是沿著所述徑向方向(B-B)的移動。3.根據權利要求1所述的自調節鼓系統，其中，所述固定裝置包括：-銷(19)，具有端部部分(19’)；-軸向凹部(20)，設置在所述襯套元件(8)中以面向所述靜止結構(4)的所述內表面(6)，并且所述軸向凹部具有沿著所述徑向方向(B-B)的深度延伸部，所述深度延伸部延伸至所述軸向凹部的底部(21)；以及-鎖定元件(11)；所述銷(19)徑向地插入穿過所述靜止結構(4)，以使所述銷的所述端部部分(19’)在所述軸向凹部(20)中朝向所述底部(21)突出，從而允許所述襯套元件(8)在所述徑向方向(B-B)上的運動；以及所述鎖定元件(11)適于將所述襯套元件(8)鎖定到所述靜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡貝爾·戈特弗里德，
申請(專利權)人：賽萊默知識產權管理有限公司，
類型：發明
國別省市：盧森堡,LU