本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程中的井下機(jī)械采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種葉導(dǎo)輪全壓緊式多相混抽泵軸向力平衡裝置。

背景技術(shù)：
井下螺旋軸流式多相混抽泵以其高含氣混輸、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊和對(duì)固體顆粒不敏感等特點(diǎn)十分適合于油氣田和煤氣田的開發(fā)要求。但是到目前為止，井下螺旋軸流式混抽泵尚未得到廣泛應(yīng)用，其主要原因已經(jīng)不是葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的問題，而是因?yàn)檩S承的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到工作要求。由于螺旋軸流式混抽泵軸向力產(chǎn)生機(jī)理和離心泵不同，其軸向力比離心泵大得多，單級(jí)泵的軸向力可達(dá)160-240N，而單級(jí)離心泵的軸向力只有20-40N；而且螺旋軸流式混抽泵不能像離心泵那樣可以通過合理設(shè)計(jì)葉片結(jié)構(gòu)來減小或消除軸向力，通常情況下軸承連續(xù)工作時(shí)間極短，如何合理有效地平衡軸向力成為井下螺旋軸流式混抽泵推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。目前螺旋軸流式混抽泵試驗(yàn)樣機(jī)常用平衡孔法、浮動(dòng)葉輪法等方式來平衡軸向力，但平衡孔法平衡軸向力的能力有限，同時(shí)這種方法不但會(huì)破壞葉輪進(jìn)口處流體的流動(dòng)狀態(tài)，而且會(huì)增加流體的泄漏量，降低泵的容積效率。浮動(dòng)葉輪法是將各級(jí)葉輪產(chǎn)生的軸向力傳遞到相應(yīng)導(dǎo)輪來實(shí)現(xiàn)平衡的。但這會(huì)使得各級(jí)互相接觸的葉輪、導(dǎo)輪之間產(chǎn)生摩擦，從而導(dǎo)致泵的機(jī)械效率極大降低，導(dǎo)致了大量動(dòng)力能源的浪費(fèi)。因此，需要尋求一種新的軸向力平衡方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在解決上述問題，提供了一種葉導(dǎo)輪全壓緊式多相混抽泵軸向力平衡裝置，具有平衡軸向力效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，機(jī)械效率高，生產(chǎn)和維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)，其采用的技術(shù)方案是：一種葉導(dǎo)輪全壓緊式多相混抽泵軸向力平衡裝置，包括平衡鼓、平衡鼓套一、平衡鼓套二、內(nèi)泵殼、外泵殼、上軸套、下軸套、機(jī)械密封件一，機(jī)械密封件二，所述的平衡鼓、上軸套和下軸套通過平鍵固定安裝在泵軸上，所述的平衡鼓套一與末級(jí)導(dǎo)輪連通，所述的平衡鼓通過上軸套和下軸套定位在平衡鼓套二內(nèi)腔，所述的平衡鼓套一與平衡鼓套二通過螺紋連接，且平衡鼓套一側(cè)面開有均布的通孔，所述的機(jī)械密封件一放置在平衡鼓套一的內(nèi)腔，所述的機(jī)械密封件二放置在平衡鼓套二的上部，所述的平衡鼓套二上設(shè)有三個(gè)軸向流道和三個(gè)徑向通孔，所述的平衡鼓套一與內(nèi)泵殼相連，平衡鼓套二與外泵殼相連。所述的平衡鼓為一個(gè)錐式平衡鼓，在平衡鼓內(nèi)部開有一定深度的圓環(huán)孔，所述的平衡鼓與平衡鼓套二之間的軸向間隙為入口小、出口大的間隙。所述的平衡鼓套一、平衡鼓套二、內(nèi)泵殼和外泵殼之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形流道，所述的平衡鼓與平衡鼓套二構(gòu)成一個(gè)間隙流道，并且環(huán)形流道和間隙流道通過平衡鼓套二上的三個(gè)徑向通孔相連。本發(fā)明與現(xiàn)有的軸向力平衡裝置相比，具有的顯著效果是：結(jié)合了平衡管加平衡鼓的平衡原理，在有限空間內(nèi)極大的提高了平衡軸向力的效果；平衡裝置中的環(huán)形流道代替了平衡管的作用，使平衡管技術(shù)應(yīng)用于井下成為現(xiàn)實(shí)；平衡鼓套二上的三個(gè)軸向流道將流向泵尾的大部分流體和用于平衡軸向力的分流流體在有限的徑向空間分離開，使平衡裝置更加緊湊。附圖說明圖1：本發(fā)明的一級(jí)葉導(dǎo)輪全壓緊式多相混抽泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2：本發(fā)明的局部示意圖。符號(hào)說明：1.泵入口，2.入口接頭，3.導(dǎo)流錐，4、5.軸承，6.葉輪，7.導(dǎo)輪，8.泵軸，9.外泵殼，10.內(nèi)泵殼，11.平衡鼓，12.軸向流道，13.徑向通孔，14.平衡鼓套一，15.平衡鼓套二，16.上軸套，17.下軸套，18.機(jī)械密封件一，19.機(jī)械密封件二，20.泵出口，21.泵頭調(diào)整套，22.出口接頭，a.平衡鼓前腔，b.平衡鼓后腔，c.間隙流道，d.環(huán)形流道。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1-2所示，平衡鼓11、上軸套16、下軸套17通過平鍵固定在泵軸8并隨泵軸8一起轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡鼓11通過上軸套16和下軸套17定位在平衡鼓套二15內(nèi)腔，平衡鼓套一14下端與末級(jí)導(dǎo)輪連通，上端與平衡鼓套二15的軸向流道12連通，平衡鼓套一14與平衡鼓套二15通過螺紋連接，下軸套17、機(jī)械密封件一18均固定在平衡鼓套一14的內(nèi)腔中，機(jī)械密封件一18可以防止少量高壓流體回流對(duì)主液流產(chǎn)生擾動(dòng)作用，機(jī)械密封件二19固定在平衡鼓套二15的上端，防止高壓流體回流到平衡鼓后腔b中，內(nèi)泵殼10的兩端分別由泵頭調(diào)整套21和平衡鼓套一14壓緊，平衡鼓套二15的上端與出口接頭22相接并由其壓緊，外泵殼9兩端分別與入口接頭2和出口接頭22通過螺紋連接，平衡鼓套二15與外泵殼9相連，平衡鼓套一14、平衡鼓套二15、內(nèi)泵殼10和外泵殼9構(gòu)成環(huán)形流道d，平衡鼓11與平衡鼓套二15構(gòu)成間隙流道c且兩者之間的軸向間隙的形狀為入口小、出口大，防止砂子阻塞平衡鼓11軸向間隙，環(huán)形流道d與間隙流道c通過平衡鼓套二15的徑向通孔13相連，將平衡鼓后腔b和泵入口1連通，從而保證分流經(jīng)過平衡鼓11的流體可以環(huán)通流動(dòng)。井下油液由泵入口1進(jìn)入多相混抽泵，經(jīng)過葉輪6和導(dǎo)輪7加壓后形成高壓流體，從而在葉輪6和導(dǎo)輪7的前、后兩側(cè)形成較大壓差，再加上流體對(duì)葉片的沖擊和葉輪6自身的重力，三者共同作用下產(chǎn)生了軸向力，高壓流體經(jīng)過平衡鼓套一14之后，絕大部分高壓流體經(jīng)過平衡鼓套二15上的三個(gè)軸向流道12流到泵出口20，少量高壓流體經(jīng)過平衡鼓套一14側(cè)面通孔進(jìn)入平衡鼓前腔a，同時(shí)通過平衡鼓11和平衡鼓套二15所構(gòu)成的間隙流道c進(jìn)入平衡鼓后腔b，平衡鼓后腔b的流體經(jīng)過平衡鼓套二15上的三個(gè)徑向通孔13進(jìn)入平衡鼓套一14、平衡鼓套二15、內(nèi)泵殼10和外泵殼9構(gòu)成環(huán)形流道d，最后流回泵入口1，由于平衡鼓前腔a充滿經(jīng)過加壓的液體，為高壓區(qū)；平衡鼓后腔b與泵入口1相通，為低壓區(qū)，平衡鼓11兩端的壓差產(chǎn)生的力與大部分軸向力互相平衡，極大的減小了軸向力，剩余軸向力由軸承4、5來平衡，并傳遞到入口接頭2和出口接頭22上，從而完成全部軸向力的平衡。上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。