1.本发明涉及水泵技术领域，尤其涉及一种矿用多级离心泵。
背景技术：2.多级离心泵是将具有同样功能的两个以上的离心泵泵集合在一起，流体通道结构上，表现在第一级的介质泄压口与第二级的进口相通，第二级的介质泄压口与第三级的进口相通，如此串联的机构形成了多级离心结构。
3.参考图6，一般的多级离心结构包括壳体1、主轴2、叶轮、叶轮外部的导轮5、进水段7和出水段8。主轴2带动叶轮旋转，将进水段7进来的液体做离心运动，进入导轮5的静压腔6，静压腔6减少液体的离心动能并蓄压，将液体导入下一级叶轮，通过多级叶轮后，液体从最后一级导轮5导出，从出水段8出来。主轴于出水段侧还是设置平衡盘17，平衡轮17前部空间连通最后一级叶轮后侧，平衡轮17后部空间连通进水段7，用于平衡叶轮前后空间液压差产生的轴向力。一般的离心泵叶轮前部空间的液压力下小于叶轮后部空间的液压力，形成轴左向窜动，而平衡轮17受到右向压力，使得主轴2产生右向移动力，进而平衡轴向力，但是该轴向平衡力有限。
4.同时，矿用多级离心泵适应于矿山、工厂及城市给排水，用来输送水体或物理、化学性质类似于清水的液体。当多级离心泵用于矿山浑浊水体的输送时，容易造成离心泵叶轮的堵塞。一般叶轮发生堵塞，需要将离心泵的壳体打开，进行堵塞物清除，过程繁复效率低。
技术实现要素：5.本发明的目的是为了解决现有技术中矿用多级离心泵轴向平衡力不够且叶轮堵塞清除不便的问题，而提出的一种矿用多级离心泵。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种矿用多级离心泵，包括壳体、主轴、叶轮、叶轮外部的导轮、进水段和出水段。其中所述叶轮包括活动叶板和固定叶板，所述活动叶板相对固定叶板的面设置活动隔板，所述固定叶板相对活动叶板的面设置固定隔板，所述活动隔板和固定隔板位置对应且在主轴的轴向活动连接，活动隔板和固定隔板配合可在活动叶板和固定叶板形成叶轮间隔的离心进液腔。活动叶板可相对固定叶板在轴向进行移动，活动叶板和固定叶板之间的距离可变化，进而改变叶轮的进液腔的体积，活动隔板和固定隔板可配合活动叶板和固定叶板之间距离的变化进行相对位移。
8.进一步的，所述固定叶板旋转连接于壳体，所述活动叶板连接于主轴，活动叶板可带动固定叶板同步旋转。
9.当离心泵发生正常的轴向窜动，即活动叶板的后部空间的压力大于活动叶板的前部空间的压力，压差使得活动叶板进行左向轴向移动，活动叶板和固定叶板之间的距离变小，活动叶板的进液腔的体积变小，活动叶板的前部空间的压强变大，活动叶板的后部空间
的体积变大，活动叶板的后部空间压强变小，得以平衡一定的压差。
10.进一步的，所述导轮相对叶轮侧设置隔离堵块，所述活动叶板上设置与隔离堵块相匹配的泄压孔。当离心泵开始运行时，隔离堵块位于活动叶板的泄压孔中，叶轮的前部空间和后部空间不连通；当活动叶板左向窜动时，隔离堵块从右侧离开活动叶板的泄压孔，活动叶板的前部空间和后部空间连通，活动叶板后部空间的液体可进入活动叶板前部空间，进行进一步的压差平衡，减轻轴向窜动。
11.作为优选方案的，所述主轴包括螺纹内轴、活动外轴和固定外轴，所述活动外轴和固定外轴分别活动套接于螺纹内轴上，所述活动外轴与螺纹内轴旋转连接且无轴向滑动，所述固定外轴与螺纹内轴轴向滑动连接，所述螺纹内轴的一端与主轴螺纹连接。所述底座设置左支撑架和右支撑架，所述主轴通过轴承旋转连接左支撑架，所述固定外轴通过轴承旋转连接右支撑架。由于主轴和固定外轴的位置固定，旋转螺纹内轴，可调节活动外轴的轴向位置，进而调节活动叶板的位置，使得活动叶板和固定叶板之间的距离符合工况要求。此处的工况要求不仅包括为保持泵体轴向平衡对活动叶板和固定叶板之间进液腔体积的调节，还包括当活动叶板和固定叶板之间进液腔被堵塞时，通过调节活动叶板和固定叶板之间的距离，通过对泵体进行反相高压供水，在不打开泵体外壳情况下，进行堵塞清除工作，实用方便。
12.进一步的，所述固定外轴的一端延伸至壳体外部，所述螺纹内轴的一端与主轴螺纹连接，螺纹内轴的另一端从固定外轴的端部伸出，可从离心泵体外部对调节螺纹内轴进行调节。
13.进一步的，所述固定外轴靠近右支撑架的端部固定设置支撑套筒，所述螺纹内轴从固定外轴伸出的一端固定设置调节套筒，所述支撑套筒和调节套筒螺纹连接，支撑套筒和调节套筒的螺距与主轴和螺纹内轴之间的螺距相同。旋转调节套筒，可带动螺纹内轴旋转，使得活动外轴相对固定外轴和主轴移动，当活动外轴移动到目标位置后，双螺纹的自锁可保持活动外轴和活动叶板位置稳定。
14.进一步的，所述右支撑架设置旋转板和驱动旋转板旋转的电机，所述旋转板与调节套筒之间通过伸缩缸连接，旋转板可通过伸缩缸带动调节套筒旋转。
15.在调节套筒旋转时，伸缩缸需要进行同步伸缩。优选的，所述伸缩缸包括螺纹缸体、螺纹活塞、动力杆和同步杆，所述螺纹活塞位于螺纹缸体内部并与螺纹缸体螺纹连接，所述螺纹活塞的一端固定连接同步杆，所述同步杆旋转连接调节套筒，所述螺纹活塞的另一端固定连接动力杆，所述动力杆上固定套接同步齿轮，所述右支撑架设置与同步齿轮啮合的辅助齿圈。当旋转板旋转时，同步齿轮相对旋转板上的辅助齿圈旋转移动，同步齿轮可带动动力杆旋转，进而使得螺纹活塞相对伸缩缸旋转并产生位置移动，此时，同步杆可带动调节套筒移动并旋转，满足调节套筒的运动要求。
16.优选的，所述螺纹缸体内部充满无体积压缩量的液体介质，所述伸缩缸还包括共压管，所述共压管连接螺纹活塞的上部空间和下部空间，所述共压管上设置电磁阀。在螺纹活塞移动时，电磁阀打开，共压管将螺纹缸体内部的液体介质进行导流，螺纹活塞位置固定后，电磁阀关闭，对螺纹活塞的位置进行辅助固定。由于调节套筒连接螺纹内轴，因此，伸缩缸内部的液体介质可减轻螺纹内轴由活动外轴带动的轴向震动。
17.本发明的有益效果是：本矿用多级离心泵的叶轮包括连接于主轴的活动叶板和连
接于壳体的固定叶板，活动叶板可相对固定叶板在轴向进行移动，进而改变叶轮的活动叶板和固定叶板之间的进液腔体积，配合平衡盘，改善离心泵的轴向窜动情况，同时可在叶轮进液腔堵塞时，增大活动叶板和固定叶板之间的距离，进行反洗堵塞清除，功能实用。
附图说明
18.图1为本矿用多级离心泵的结构示意图；
19.图2为本矿用多级离心泵叶轮处的结构示意图；
20.图3为本矿用多级离心泵活动叶板的结构示意图；
21.图4为本矿用多级离心泵叶轮侧面的结构示意图；
22.图5为本矿用多级离心泵伸缩缸处的结构示意图；
23.图6为本矿用多级离心泵现有技术的结构示意图。
24.图中：1、壳体；2、主轴；3、活动叶板；4、固定叶板；5、导轮；6、静压腔；7、进液段；8、出液段；9、支撑套筒；10、调节套筒；11、旋转板；12、伸缩缸；13、右支撑架；14、辅助齿圈；15、同步齿轮；16、左支撑架；17、平衡盘；21、螺纹内轴；22、活动外轴；23、固定外轴；31、活动隔板；41、固定隔板；51、隔离块；121、螺纹缸体；122、螺纹活塞；123；动力杆；124、同步杆；125、共压管；126、电磁阀。
具体实施方式
25.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。
26.实施例1
27.参考图1，一种矿用多级离心泵，包括壳体1、主轴2、叶轮、叶轮外部的导轮5、进水段7和出水段8。参考图2-4，本发明中的所述叶轮包括活动叶板3和固定叶板4，所述活动叶板3相对固定叶板4的面设置活动隔板31，所述固定叶板4相对活动叶板3的面设置固定隔板41，所述活动隔板31和固定隔板41位置对应且在主轴2的轴向活动连接，活动隔板31和固定隔板41配合可在活动叶板3和固定叶板4形成叶轮间隔的离心进液腔。主轴2带动叶轮旋转，进水段7进来的液体在活动叶板3和固定叶板4之间的离心进液腔内部做离心运动，随后进入导轮5的静压腔6，静压腔6减少液体的离心动能并蓄压，将液体导入下一级叶轮，通过多级叶轮后，液体从最后一级导轮5导出，从出水段8出来。
28.本实施例中的的活动叶板3可相对固定叶板4在轴向进行移动，活动叶板3和固定叶板4之间的距离可变化，进而改变叶轮的进液腔的体积，活动隔板31和固定隔板41可配合活动叶板3和固定叶板4之间距离的变化进行相对位移。
29.进一步的，所述固定叶板4旋转连接于壳体1，所述活动叶板3连接于主轴2，活动叶板3可带动固定叶板4同步旋转。
30.当离心泵发生正常的轴向窜动，即活动叶板3的后部空间的压力大于活动叶板3的前部空间的压力，压差使得活动叶板3进行左向轴向移动，活动叶板3和固定叶板4之间的距离变小，活动叶板3的进液腔的体积变小，活动叶板3的前部空间的压强变大，活动叶板3的后部空间的体积变大，活动叶板3的后部空间压强变小，得以平衡一定的压差。
31.实施例2
32.与实施例1不同的是，本实施例中的导轮5相对叶轮侧设置隔离堵块51，所述活动叶板3上设置与隔离堵块51相匹配的泄压孔。当离心泵开始运行时，隔离堵块51位于活动叶板3的泄压孔中，叶轮的前部空间和后部空间不连通；当活动叶板3左向窜动时，隔离堵块51从右侧离开活动叶板3的泄压孔，活动叶板3的前部空间和后部空间连通，活动叶板3后部空间的液体可进入活动叶板3前部空间，进行进一步的压差平衡，减轻轴向窜动。
33.实施例3
34.与实施例2不同的是，本实施例中的主轴2包括螺纹内轴21、活动外轴22和固定外轴23，所述活动外轴22和固定外轴23分别活动套接于螺纹内轴21上，所述活动外轴22与螺纹内轴21旋转连接且无轴向滑动，所述固定外轴23与螺纹内轴21轴向滑动连接，所述螺纹内轴21的一端与主轴2螺纹连接。所述底座设置左支撑架16和右支撑架14，壳体1固定连接于底座，所述主轴2通过轴承旋转连接左支撑架16，所述固定外轴23通过轴承旋转连接右支撑架14。
35.由于主轴2和固定外轴23的位置固定，旋转螺纹内轴21，可调节活动外轴22的轴向位置，进而调节活动叶板3的位置，使得活动叶板3和固定叶板4之间的距离符合工况要求。此处的工况要求不仅包括为保持泵体轴向平衡对活动叶板3和固定叶板4之间进液腔体积的调节，用于得到良好的离心动力条件以及良好的轴向平衡调节能力；还包括当活动叶板3和固定叶板4之间进液腔被堵塞时，通过调节活动叶板3和固定叶板4之间的距离，通过对泵体进行反相高压供水，即从出水段8导入高压水，水体经过导轮5进入活动叶板3和固定叶板4之间，将堵塞物冲出，堵塞物可从出水段7出来，在不打开泵体外壳情况下，进行堵塞清除工作，实用方便。
36.进一步的，所述固定外轴23的一端延伸至壳体1外部，所述螺纹内轴21的一端与主轴2螺纹连接，螺纹内轴21的另一端从固定外轴23的端部伸出，可从离心泵体外部对调节螺纹内轴21进行调节，实现活动外轴22和活动叶板3的移动。螺纹内轴21旋转得到的活动外轴22和活动叶板3的移动，用于停机情况下叶轮堵塞物的清理和活动叶板3位置的调节。本实施例中，平衡盘17固定套接于固定外轴23，螺纹内轴21旋转使得活动外轴22位置移动时，平衡盘17的位置不变。平衡盘17只有在离心泵正常工作时，跟随整个主轴2微量位移。
37.进一步的，所述固定外轴23靠近右支撑架14的端部固定设置支撑套筒9，所述螺纹内轴21从固定外轴23伸出的一端固定设置调节套筒10，所述支撑套筒9和调节套筒10螺纹连接，支撑套筒9和调节套筒10的螺距与主轴2和螺纹内轴21之间的螺距相同。旋转调节套筒10，可带动螺纹内轴21旋转，使得活动外轴22相对固定外轴23和主轴2移动，当活动外轴22移动到目标位置后，双螺纹的自锁可保持活动外轴22和活动叶板3位置稳定。
38.进一步的，所述右支撑架14设置旋转板11和驱动旋转板11旋转的电机，所述旋转板11与调节套筒10之间通过伸缩缸12连接，旋转板11可通过伸缩缸12带动调节套筒10旋转。
39.在调节套筒10旋转时，伸缩缸12需要进行同步伸缩。参考图5，所述伸缩缸12包括螺纹缸体121、螺纹活塞122、动力杆123和同步杆124，所述螺纹活塞122位于螺纹缸体121内部并与螺纹缸体121螺纹连接，所述螺纹活塞122的一端固定连接同步杆124，所述同步杆124旋转连接调节套筒10，所述螺纹活塞122的另一端固定连接动力杆123，所述动力杆123上固定套接同步齿轮15，所述右支撑架14设置与同步齿轮15啮合的辅助齿圈14。当旋转板
11旋转时，同步齿轮15相对旋转板11上的辅助齿圈14旋转移动，同步齿轮15可带动动力杆123旋转，进而使得螺纹活塞122相对伸缩缸12旋转并产生位置移动，此时，同步杆124可带动调节套筒10移动并旋转，满足调节套筒10的运动要求。
40.实施例4
41.与实施例3不同的是，本实施例中，所述螺纹缸体121内部充满无体积压缩量的液体介质，所述伸缩缸12还包括共压管125，所述共压管125连接螺纹活塞122的上部空间和下部空间，所述共压管125上设置电磁阀126。在螺纹活塞122移动时，电磁阀126打开，共压管125将螺纹缸体121内部的液体介质进行导流，螺纹活塞122位置固定后，电磁阀126关闭，对螺纹活塞122的位置进行辅助固定。由于调节套筒10连接螺纹内轴21，因此，伸缩缸12内部的液体介质可减轻螺纹内轴21由活动外轴22带动的轴向震动。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种矿用多级离心泵，包括壳体(1)、主轴(2)、叶轮、叶轮外部的导轮(5)、进水段(7)和出水段(8)，其特征在于，所述叶轮包括活动叶板(3)和固定叶板(4)，所述活动叶板(3)相对固定叶板(4)的面设置活动隔板(31)，所述固定叶板(4)相对活动叶板(3)的面设置固定隔板(41)，所述活动隔板(31)和固定隔板(41)位置对应且在轴向活动连接；所述固定叶板(4)连接于壳体(1)，所述活动叶板(3)连接于主轴(2)；所述导轮(5)相对叶轮侧设置隔离堵块(51)，所述活动叶板(3)上设置与隔离堵块(51)相匹配的泄压孔。2.根据权利要求1所述的矿用多级离心泵，其特征在于，所述主轴(2)包括螺纹内轴(21)、活动外轴(22)和固定外轴(23)，所述活动外轴(22)和固定外轴(23)分别活动套接于螺纹内轴(21)上，所述活动外轴(22)与螺纹内轴(21)旋转连接且无轴向滑动，所述固定外轴(23)与螺纹内轴(21)轴向滑动连接，固定外轴(23)的一端延伸至壳体(1)外部，所述螺纹内轴(21)的一端与主轴(2)螺纹连接，螺纹内轴(21)的另一端从固定外轴(23)的端部伸出。3.根据权利要求1所述的矿用多级离心泵，其特征在于，包括底座，所述底座设置左支撑架(16)和右支撑架(14)，所述主轴(2)固定于左支撑架(16)，所述固定外轴(23)固定连接于右支撑架(14)；所述固定外轴(23)靠近右支撑架(14)的端部固定设置支撑套筒(9)，所述螺纹内轴(21)从固定外轴(23)伸出的一端固定设置调节套筒(10)，所述支撑套筒(9)和调节套筒(10)螺纹连接；所述右支撑架(14)设置旋转板(11)，所述旋转板(11)与调节套筒(10)之间通过伸缩缸(12)连接。4.根据权利要求1所述的矿用多级离心泵，其特征在于，所述伸缩缸(12)包括螺纹缸体(121)、螺纹活塞(122)、动力杆(123)和同步杆(124)，所述螺纹活塞(122)位于螺纹缸体(121)内部并与螺纹缸体(121)螺纹连接，所述螺纹活塞(122)的一端固定连接同步杆(124)，所述同步杆(124)旋转连接调节套筒(10)，所述螺纹活塞(122)的另一端固定连接动力杆(123)，所述动力杆(123)上固定套接同步齿轮(15)，所述右支撑架(14)设置与同步齿轮(15)啮合的辅助齿圈(14)。5.根据权利要求4所述的矿用多级离心泵，其特征在于，所述螺纹缸体(121)内部充满无体积压缩量的液体介质，所述伸缩缸(12)还包括共压管(125)，所述共压管(125)连接螺纹活塞(122)的上部空间和下部空间，所述共压管(125)上设置电磁阀(126)。
技术总结本发明公开了一种矿用多级离心泵，包括壳体、主轴、叶轮、叶轮外部的导轮、进水段和出水段，其特征在于，所述叶轮包括活动叶板和固定叶板，所述活动叶板相对固定叶板的面设置活动隔板，所述固定叶板相对活动叶板的面设置固定隔板，所述活动隔板和固定隔板位置对应且在轴向活动连接，所述固定叶板连接于壳体，所述活动叶板连接于主轴，本发明中的多级离心泵叶轮包括活动叶板和固定叶板，活动叶板可相对固定叶板在轴向进行移动，进而改变叶轮的活动叶板和固定叶板之间的进液腔体积，配合平衡盘，改善离心泵的轴向窜动情况，同时可在叶轮进液腔堵塞时，增大活动叶板和固定叶板之间的距离，进行反洗堵塞清除，功能实用。功能实用。功能实用。
技术研发人员：罗瑞祥
受保护的技术使用者：长沙昌佳智慧流体科技有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
