怎样平衡水泵的轴向推力
多级泵平衡轴向力的方法
多级泵平衡轴向力的方法
多级泵平衡轴向力的方法
多级泵是一种常见的液压传动元件，其工作原理是利用多个叶轮将液体逐级压缩，以达到提高液体压力的目的。
然而，在多级泵中，由于叶轮之间存在一定的间隙，会产生一定的轴向力，影响泵的稳定性和寿命。
因此，为了保证多级泵的正常工作和延长使用寿命，需要采取措施平衡其轴向力。
下面介绍几种常见的多级泵平衡轴向力的方法：
1. 双吸入口设计
双吸入口设计是一种常见的平衡多级泵轴向力的方法。
该方法通过在进口处设置两个吸入口，并将它们分别连接到两个叶轮之间，使得进入两个叶轮之间的液体流量相等，从而平衡了两个叶轮之间产生的轴向力。
2. 对称式设计
对称式设计是一种将每个叶轮都设置在同一个位置上，并且每个叶片
都有相同数量和角度的方法。
这种设计可以使得每个叶片所产生的力相互抵消，从而达到平衡轴向力的目的。
3. 反向旋转设计
反向旋转设计是一种将相邻两个叶轮的旋转方向相反的方法。
这样可以使得相邻两个叶轮所产生的轴向力相互抵消，从而达到平衡轴向力的目的。
4. 调整叶轮间隙
调整叶轮间隙是一种通过调整叶轮之间的间隙来平衡轴向力的方法。
该方法需要根据实际情况来确定叶轮之间的间隙大小和位置，以达到平衡轴向力的目的。
综上所述，多级泵平衡轴向力有多种方法可供选择，具体应根据实际情况进行选择和调整。
水泵的常见平衡装置结构探讨
水泵的常见平衡装置结构探讨摘要：在工业生产过程中，水泵是一种非常重要的机械，轴向力平衡装置是离心泵运行过程中必不可少的装置之一，它能够保证其运行过程的可靠性和使用寿命。
本文就水泵的轴向力平衡装置原理和结构进行了比较和探讨，以便做好水泵平衡装置的维护工作，提高水泵运行的稳定性。
关键词：离心泵轴向力平衡装置平衡盘单侧进水的离心泵在工作时水泵内吸入端的压力一定小于压出端，这样压力高的一端压出端的压力作用在叶轮上，使转子受到一个从压出端指向吸入端的一个力，这个力叫轴向推力。
轴向力必须采用不同的方法平衡，否则将使动、静部件发生摩擦或碰撞。
平衡离心泵轴向推力的方法很多，下面就一些常用方法加以介绍。
一、平衡孔平衡法平衡孔的结构如图1所示，在叶轮前都装有卡圈（密封环），在叶轮吸入口相对的叶轮后盖板上加工有平衡孔，使叶轮进口前后两侧的压力相等，作用在叶轮上的轴向椎力得到平衡。
这种平衡方法简单可靠，缺点是部分流体经平衡孔漏回叶轮的吸入侧时，将使叶轮流道中流体受到干扰，造成涡流损失，使泵的效率降低1。
图1 平衡孔的结构图-2 平衡管平衡结构________________________________________________________二、平衡管平衡法平衡管结构如图-2所示，平衡管是将叶轮后侧靠近轮的空穴与水泵吸水侧用管子连接起来，以使叶轮卡圈（密封环）以下两侧的力相平衡，从而消除了轴向推力。
采用平衡管平衡轴向推力的效果比较可靠、简单，但是效率比较低，泵内的损失比较大。
所以在一些小型离心泵中常采用平衡孔和平衡管综合使用方法效果更好。
三、对称进水平衡法在单级大流量离心泵中常采用双吸叶轮自动平衡轴向推力，多级大容量离心泵把叶轮设计为偶数，使其一半叶轮从左侧进水，另一半叶轮从右侧进水，这样两侧的轴向推力基本相等，自动平衡了轴向推力。
为了安全可靠可以采用推力轴承平衡剩余的轴向推力。
四、平衡鼓平衡鼓是个圆柱体，装在末级叶轮之后，随转子一起旋转。
泵与阀门第12节轴向力及平衡措施
叶片数量调整
增加或减少叶片的数量，可以改变 叶轮流道内的流体动力学特性，进 一步影响轴向力的大小和分布。
扭曲叶片设计
采用扭曲叶片设计，能够更好地适 应流体在叶轮流道内的流动特性， 减小流动分离和涡流产生的可能性 ，从而降低轴向力。
轴向力补偿装置
推力轴承
在泵的轴端设置推力轴承，能够承受并平衡轴向力，保证泵的稳定运行。推力 轴承通常采用滑动轴承或滚动轴承结构，根据具体应用场景选择合适的类型。
液压平衡装置
采用液压平衡装置，通过引入高压油液来平衡轴向力，确保阀门在高压差下的 稳定工作。液压平衡装置具有响应快、平衡精度高等优点。
操作参数调整
流量调整
通过调整泵的流量，可以改变流体在叶轮流道内的速度和压 力分布，从而影响轴向力的大小。在实际操作中，可以根据 泵的性能曲线和运行需求，合理选择流量参数。
这些新型平衡技术的研发与应用，将 有助于提高泵与阀门在高压、高温、 高速等极端条件下的工作稳定性和寿 命。
数值模拟与实验验证在轴向力研究中的应用
高精度数值模拟：利用先进的CFD（计算流体动 力学）技术和FEM（有限元法）技术，进行高精 度的数值模拟，以更准确地预测和评估轴向力及 其平衡效果。
实验验证与数值模拟的结合：通过设计精巧的实 验，验证数值模拟结果的准确性和可靠性，为轴 向力平衡技术的研发提供有力支持。
轴向力对泵与阀门性能的影响
影响泵的效率
轴向力的存在会使得泵转子偏离设计位置，导致泵的效率下降。
影响阀门的密封性能
轴向力会使得阀芯与阀座之间的接触不均匀，从而影响阀门的密封 性能。
加速磨损
长期的轴向力作用会加速泵与阀门零部件的磨损，缩短使用寿命。
轴向力的分类及计算方法
轴向力径向力及平衡
第10讲：轴向力径向力及平衡10.1 轴向力产生的原因1.泵在运转时，叶轮前后盖板压力不对称产生轴向力，其力的方向指向吸入口方向。
2.动反力：液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，该力指向叶轮后面。
3.泵内叶轮进口压力与外部大气压不同在轴端和轴台阶上产生的轴向力。
4.立式泵转子重量引起的轴向力，力的方向指下面。
5.其它因素：泵腔内的径向流动影响压力分布；叶轮二侧密封环不同产生轴向力。
10.2 轴向力的计算10.2.1 叶轮前后盖板不对称产生的盖板力A1假设盖板二侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半ω/2旋转，则任意半径R 处的压头h‘为：h‘＝（ω2/8g）（R22－R2）R2－叶轮外径半径假定叶轮进口轴面速度与出口轴面速度相等，V m1＝V m2，进口圆周分速度V u1＝0叶轮出口势扬程H P=H T－（（g H T/u2）2/2g）= H T（1－（g H T//2u22）叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为：h＝H P－h‘＝H P－（ω2/8g）（R22－R2）将上式二侧乘以液体密度ρ和重力加速度g，并从轮毂半径积分到密封环半径，则得盖泵轴向力A1＝πρg(R m2－R h2)［H P－（ω2/8g）（（R22－（R m2＋R h2）/2））］10.2.2 动反力A2A2=ρQ t（V mo－V m3COOα）（N）其中ρ－流体密度（Kg/m3）Q t－泵理论流量V mo V m3 －叶片进口稍前和出口稍后的轴面流速α－叶轮出口轴面速度与轴线方向的夹角10.2.3 总的轴向力：A= A1－A2对多级泵：A＝（i －1）（A C）+ A S i－叶轮级数A C－次级叶轮轴向力A S－首级叶轮轴向力按上述方法计算得到的轴向力，通常比实际的要小15～20％。
对泵吸入口对大气有压力的，必须计入轴头和轴肩园截面上产生的轴向力。
对立式泵还应计入转子的重量。
10.3 轴向力的平衡10.3.1 平衡轴向力的主要方法：1.采用推力轴承平衡轴向力2.用平衡孔平衡轴向力3.单级泵采用双吸叶轮平衡轴向力，多级泵采用叶轮背靠背对称布置平衡轴向力。
课题二 离心泵的径向推力、轴向推力及其平衡方法共27页文档
课题二 离心泵的径向推力、轴向推力及 其平衡方法
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、பைடு நூலகம்民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
自平衡多级泵平衡轴向力的方法
自平衡多级泵平衡轴向力的方法一、引言自平衡多级泵是一种常见的液压泵，其主要特点是具有较高的出口压力和流量，但在使用过程中容易出现轴向力不平衡的问题。
这种问题会导致泵的寿命缩短、效率降低等不良影响。
因此，解决自平衡多级泵轴向力不平衡问题是非常重要的。
二、自平衡多级泵的结构和工作原理自平衡多级泵由驱动轴、叶轮、定子和阀体等部分组成。
其工作原理是：驱动轴带动叶轮旋转，使得液体被吸入叶轮中心，并被推向外缘。
在叶轮旋转时，液体被迫通过定子内部的通道进入下一个叶轮组，如此循环直到达到所需的流量和压力。
三、自平衡多级泵轴向力不平衡问题及其影响在使用自平衡多级泵时，由于叶轮和定子之间存在一定的间隙，使得部分液体会从高压侧流回低压侧，在这个过程中会产生一定的阻力。
这种阻力会使得叶轮受到一个轴向力，从而导致轴向力不平衡的问题。
这种问题会导致泵的寿命缩短、效率降低等不良影响。
四、自平衡多级泵平衡轴向力的方法1.增加叶轮数量增加自平衡多级泵中的叶轮数量可以减少每个叶轮上所承受的压力和流量，从而减小每个叶轮所产生的阻力。
这样可以有效地减少泵中的轴向力不平衡现象。
2.采用对称结构采用对称结构可以使得液体在泵内部流动时更加均匀，从而减小液体在高压侧和低压侧之间产生的差异性。
这样可以有效地减少泵中的轴向力不平衡现象。
3.采用弹簧机构在自平衡多级泵中添加弹簧机构可以使得叶轮与定子之间始终保持一定的距离，从而减小液体在高压侧和低压侧之间产生的差异性。
这样可以有效地减少泵中的轴向力不平衡现象。
4.使用调节阀使用调节阀可以使得泵内部的压力和流量始终保持在一定的范围内，从而减小液体在高压侧和低压侧之间产生的差异性。
这样可以有效地减少泵中的轴向力不平衡现象。
五、结论自平衡多级泵轴向力不平衡问题是一个常见的问题，在使用过程中会给泵带来很多不良影响。
为了解决这个问题，我们可以采用增加叶轮数量、采用对称结构、采用弹簧机构和使用调节阀等方法来平衡轴向力。
泵轴的轴向力平衡
泵轴的轴向力平衡一、引言泵轴是泵的重要组成部分，负责将电机的动力传递给泵的叶轮，使其转动。
在泵的运行过程中，泵轴所受的轴向力是一个重要的问题，它会影响泵的稳定性、工作效率和使用寿命。
本文将就泵轴的轴向力平衡进行探究。
二、泵轴的轴向力产生原因泵轴的轴向力产生主要有以下几个原因： 1. 叶轮不平衡：泵运行时，叶轮可能存在不平衡情况，导致泵轴承受轴向力。
2. 泵的进口和出口压力差：泵的进口和出口之间存在压力差，这会产生轴向力。
3. 流体介质的温度变化：流体介质的温度变化会引起泵轴的轴向热膨胀，从而产生轴向力。
4. 泵轴和轴承的磨损：泵轴和轴承的磨损也会导致轴向力的产生。
三、泵轴的轴向力平衡方法为了保证泵的稳定运行和延长泵的使用寿命，需要对泵轴的轴向力进行平衡处理。
以下是几种常见的泵轴的轴向力平衡方法：1. 叶轮调平通过对叶轮进行精确的动平衡处理，可以减小轴向力的产生。
叶轮调平可以采用动平衡机进行操作。
2. 轴向力调节装置安装轴向力调节装置，可以通过调节装置对轴向力进行控制和平衡。
常见的轴向力调节装置有液力轴向力平衡装置、弹簧轴向力平衡装置等。
3. 使用自平衡泵自平衡泵是一种能够自动平衡轴向力的泵型。
其设计采用了特殊的结构和工作原理，能够减小或抵消泵轴的轴向力。
四、泵轴的轴向力平衡设计思路在泵轴的轴向力平衡设计过程中，需要考虑以下几个因素：1. 泵的工作条件根据泵的工作条件，包括流量、扬程、介质温度等参数，确定泵轴的轴向力大小和平衡要求。
2. 泵轴和轴承的选择选择合适的泵轴和轴承，能够减小泵轴的轴向力。
需要考虑材料的强度、刚度以及耐磨性等因素。
3. 叶轮的调平对泵的叶轮进行精确的动平衡处理，能够减小泵轴的轴向力。
调平时需要考虑叶轮的结构和几何参数。
4. 轴向力调节装置的设计根据泵轴的轴向力大小和平衡要求，设计合适的轴向力调节装置，对轴向力进行控制和平衡。
五、结论泵轴的轴向力平衡是确保泵运行稳定和延长泵使用寿命的重要因素。
泵轴向力的平衡方法
泵轴向力的平衡方法一、推力轴承对轴向力不大的小型泵，我们常采用推力球轴承来平衡轴向力，这里特别要提醒的是，安装向心推力轴承有方向要求，如果装反，不但不起平衡轴向力的作用，而且使轴失去定位而使转子窜动，轻则烧毁电机，重则酿成重大事故，绝对不能掉以轻心。
二、平衡孔这种结构就是在叶轮后盖板靠近轮义处轴对称地开几个小孔，使后盖板处得高压液体返到叶轮进口处，从而降低叶轮后盖处的压力，达到平衡轴向力的作用。
这种结构要求叶轮后盖板处有密封环，就是说对后盖板处无密封环结构的泵不宜采用，因为这时泵的泄露量较大，扬程损失严重。
这种结构平衡能力与平衡孔的数量和大小有关。
因为我们无法精确计算，所以这种方法也不能完全平衡轴向力，仍有10%20%的轴向力无法平衡。
平衡孔的总截面积为口环间隙环形截面积的3~6倍。
三、双吸叶轮双吸叶轮因为是对称结构，所以能平衡轴向力。
四、背叶片背叶片就是在叶轮后盖板（外侧）上有类似于叶片样的筋（有的像叶片一样弯曲，有的是直立的），它就像另一个叶轮一样抽送叶轮后面的液体，使后盖板处得液体压力降低，从而达到平衡轴向力的目的。
这种方法平衡的能力与叶轮和泵盖的间隙及背叶片的高度以及背叶片的长度等有关系，叶轮和泵盖的间隙越大，平衡效果越差，间隙越小，平衡效果越好。
但设计间隙太小，因加工、装配等的误差，就有可能使叶轮与泵盖产生摩擦或碰撞，影响运行，一般设计时给定的值为间隙0.5~3mm，大泵取大值。
五、对称布置叶轮多级泵因为叶轮级数多，所以轴向力更大，有时设计时采用对称布置叶轮的方法使它们产生的轴向力相互抵消，从而达到平和轴向力的目的。
实际上双吸叶轮就是特殊的对称布置叶轮。
六、平衡鼓和平衡盘平衡鼓和平衡盘都是多级泵中用来平衡轴向力的装置，装在末级叶轮后面。
也有将两者一起安装的。
来源：网络。
离心泵轴向力平衡方法全解
离心泵轴向力平衡方法全解 1 / 4
离心泵轴向力平衡方法汇总
如果不设法消除或平衡作用在叶轮上（传到轴上）的轴向力，此轴向力将拉动转子轴向串动，与固定零件接触，将造成泵零件的损坏以致不能工作。
一般常
用以下7种方法来平衡泵的轴向力。
1. 推力轴承
对于轴向力不大的小型泵，采用推力轴承承受轴向力，通常是简单而经济的方法。
即使采用其他平衡装置，考虑到总有一定的残余轴向力，有时也装设推力轴承。
2. 平衡孔或平衡管
在叶轮后盖板上附设密封环，密封环所在直径一般与前密封
环相等，同时在后盖板下部开孔，或设专用连通管与吸入侧连通。
由于液体流经密封环间隙的阻力损失，使密封下部的液体的压力下降，从而减小作用在后盖板上的轴向力。
减小轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小。
在这种
情况下，仍有10~15%的不平衡轴向力。
要完全平衡轴向力必须
进一步增大密封环所在直径，需要指出的是密封环和平衡孔是相辅相成的，只设密封环无平衡孔不能平衡轴向力；只设平衡孔不设密封环，其结果是泄漏量很大，平衡轴向力的程度甚微。
采用这种平衡方法可以减小轴封的压力，其缺点是容积损失增加（平衡孔的泄漏量一般为设计流量的2~5%）。
另外，经平衡孔的泄漏流与进入叶轮的主液流相冲击，破坏了正常的流动状态，会使泵的抗汽蚀性能下降。
为此，有的泵体上开孔，通过管线与吸入管连通，但结构变得复杂。
采用上述平衡方法，轴向力是不能达到完全平衡的，剩余轴向力需由泵的轴承来承受。
用平衡孔平衡轴向力的结构使用较广，不仅单级离心泵上使用，而且多级离心泵上也使用。
1-1推力轴承 1-1平稳孔
2-2平衡管。
第3章第4-5节离心式水泵轴向推力、汽蚀
第三章离心式水泵第四节离心式水泵的轴向推力及平衡方法一、轴向推力产生的原因1、作用在叶轮前后轮盘上的压力不平衡。
2、叶轮内水流动量发生变化。
3、大小口磨损严重。
离心式水泵的轴向推力由以上三方面的原因产生的。
二、轴向推力的大小经验公式F i=kH iρgπ(R12-R g2)（i为水泵的级数）对于单吸多级离心式水泵 F=iFi三、轴向推力的危害随着级数的增加，轴向推力也增大，致使整个转子向吸水侧移动的距离增加，使相互对正的叶轮出水口与导水圈的导叶进口发生偏移，引起冲击和振动，减少流量，影响泵的效率，严重时可使叶轮与泵壳发生摩擦和碰撞，轴承发热，甚至损坏，导致水泵无法正常工作。
四、轴向推力的平衡方法1、平衡孔与平衡管这种方法结构简单，不能完全平衡轴向推力，必须与止推轴承配合使用。
另外，此法会使水泵的效率降低4%～6%，一般用于小型单吸离心泵。
2、对称布置叶轮优缺点：工作可靠，效率高，便于清洗和检修，有利于排除混水。
但泵的制造较复杂，流道长，叶轮排列松散，泵的轮廓尺寸较大。
3、双吸式叶轮4、平衡盘原理：平衡力可以随轴向推力的大小变化而变化，并达到自动平衡。
缺点：平衡盘容易磨损，泄漏量大，会降低泵的容积效率，一般常用于D 型泵，DA型泵中。
5、背叶片优点：可防止或减少泥沙进入中间密封环，减少磨损，从而减少泄漏。
而且结构简单，制造方便，加工容易，对单级水泵效率影响较小。
第五节离心式水泵的汽蚀一、汽蚀现象对泵工作的影响1、汽蚀现象：当离心泵工作时，入口处压力很低，部分液体汽化生成大量气泡，随液体进入叶片时，由于压力升高，气泡又随即急剧冷凝而产生局部真空，瞬时内周围液体即以极高的速度冲向这些凝聚处，在冲击点处压力高达几百个大气压，而冲击频率又可达到极高的程度，再加上可能产生的化学腐蚀作用，长期下去就会使叶片出现斑痕和裂缝而过早损坏，因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为离心泵的汽蚀现象（或空蚀）。
多级泵轴向推力的平衡方法
多级泵轴向推力的平衡方法多级泵啊，那可是个厉害的家伙呢！在工业领域里，它就像个大力士，源源不断地输送着各种液体。
但多级泵也有个让人头疼的问题，那就是轴向推力。
这轴向推力要是不平衡，那可就麻烦啦！就好比一个人走路不稳，总是要摔跤一样。
那怎么来平衡这轴向推力呢？咱得先了解一下它是怎么产生的。
其实啊，就像是水流在管道里冲，总会有个方向的力嘛，多级泵里的液体流动也会产生这样的力。
一种常见的平衡方法就是叶轮对称布置。
嘿，这就好像是两个人拔河，力量相互抵消了。
把叶轮对称地安排在轴上，两边的力一中和，不就平衡多啦？
还有啊，采用平衡鼓也不错哦！这平衡鼓就像是个小盾牌，专门来抵挡那轴向推力的冲击。
它能把多余的力给分走一部分，让泵运行得更平稳。
平衡盘也是个好办法呢！它就像是个聪明的小精灵，能根据实际情况自动调节平衡力。
你说神奇不神奇？
另外呢，设置止推轴承也挺管用。
这止推轴承就像是给多级泵穿上了一双稳定的鞋子，让它站得更稳，不至于被轴向推力给推得东倒西歪。
咱再打个比方，多级泵就像是一辆在高速公路上行驶的汽车，那轴向推力就是路上的颠簸和阻力，而这些平衡方法就是汽车的减震器和稳定系统，能让车开得又快又稳。
在实际应用中，可不能随便乱用这些方法哦！得根据具体情况来选择，就像你穿衣服得根据天气和场合来选一样。
要是选错了，那可就适得其反啦！
总之呢，多级泵轴向推力的平衡方法有很多，每一种都有它的特点和适用场合。
我们得好好研究，好好运用，让多级泵能更好地为我们服务。
不然它要是出了问题，那可就耽误事儿啦！你说是不是这个理儿？。
给水泵改造前后轴向力平衡方式不同的分析
给水泵改造前后轴向力平衡方式不同的分析预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制给水泵改造前后轴向力平衡方式不同的分析摘要：介绍了轴向力的平衡原理,并针对我厂发电厂给水泵改造前后，汽泵轴向推力平衡方式不同，运行要注意的问题进行分析, 关键词: 给水泵; 轴向力; 平衡1.0前言多级离心式给水泵的叶轮采用同一方向排列,将产生很大的轴向推力。
轴向推力的平衡,对给水泵安全可靠运行起着重要的作用。
我厂的原汽泵是俄制的汽泵，有平衡盘没有推力瓦，当给水泵组启动和加负荷时，必须检查：1.泵平衡室与吸入口压差≤0.2～0.25MPa(2) 泵平衡室与吸入口温差≤15℃(正常工况) ；≤25℃(再循环工况下)。
泵平衡室与入口压差大,轴向位移大;给水泵运行一段时间后,轴向位移增大,振动增大,威胁给水泵的安全运行。
2.0汽泵改造前后的汽泵的轴向推力的平衡原理的比较：原汽泵的轴向力及平衡装置的平衡原理如下：作用于给水泵转子上的轴向力,由下列各轴向分力组成:a. 叶轮前后盖板不对称产生的轴向力,此力指向叶轮的吸入口方向,用A1 表示。
b. 动反力,由给水泵出入口流体流速变化引起的动反力,用A2 表示。
给水泵轴向推力采用平衡装置平衡。
平衡装置一般包括平衡盘和平衡鼓。
平衡盘和平衡鼓多用于节段式多级泵,装在末级叶轮后随转子一起旋转。
平衡装置中有两个间隙,一个是由轴套外圈或平衡鼓形成的径向间隙b1 , 另一个是平衡盘内端面形成的轴向间隙b2 。
平衡盘后面的平衡室与泵吸入口联通。
图 1 是平衡盘的工作原理示意图。
径向间隙前的压力是末级叶轮后泵腔的压力P3 通过径向间隙b1 降为P4 ,又通过轴向间隙b2降为P5 。
平衡盘后面的压力为P6 。
平衡盘前面的压力P4 大于平衡盘后面的压力P6 , 其压差在平衡盘上产生平衡力Fp ,用以平衡轴向力A 。
平衡盘和平衡鼓不同,平衡盘可自动平衡轴向力是因为平衡盘的两个间隙相辅相成的结果。
漫谈离心泵轴向推力及其平衡
漫谈离心泵轴向推力及其平衡来源: 泵沙龙前言关醒凡老师《现代泵理论与设计手册》中指出：泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。
因此，必须设法消除或平衡此轴向力，方能使泵正常工作。
泵转子上作用的轴向力，由下列各分力组成：1）叶轮前、后盖板不对称产生的轴向力，此力指向叶轮吸入口方向；2）轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定；3）转子重量引起的轴向力（如立式泵），与转子的布置方式有关；4）影响轴向力的其它因素；5）动反力，此力指向叶轮后面。
本文主要内容来自于KSB网站，看看欧洲人是如何理解轴向推力的。
轴向推力的构成轴向推力是作用在泵转子上的所有轴向力（F）的合力，参见图1。
图1：单级离心泵的轴向推力对于单级离心泵，作用在转子上的轴向推力包括：1）叶轮轴向力（F1）：是吐出侧叶轮盖板（F d）和吸入侧叶轮盖板（F s）上的轴向压力之差，即F1 = F d-F s2）动量（F J）：是一种持续作用于特定空间中流体的力（可参见流体力学中的动量守恒原理），其计算如下：F J= ρ·Q·ΔV ax式中，ρ为泵送介质的密度Q为泵送流量ΔV ax为叶轮进口和出口处绝对速度轴向分量之间的差值3）在轴封处轴的横截面Ass上由轴封上游和下游的静压产生的合成压力，即F Wd = A Wd·Δp Wd4）特殊的轴向力，例如，在泵启动过程中，叶轮和壳体之间的间隙（侧隙）中的涡流条件发生变化时产生的轴向力。
5）其它的轴向力，例如非卧式离心泵上的转子重量（F W）或电动机中的磁拉力（F mech）等。
对于非水力平衡的闭式叶轮的轴向推力构成（如图2叶轮轴向推力的计算）：式中，α为轴向推力系数（基于经验）ρ为泵送介质密度g为引力常数（重力加速度）H为扬程D2m为平均叶轮直径，轴向推力系数基本上取决于比转速（n s，泵沙龙注：此处为欧盟所用的比转速）。
对于径向和混流叶轮，以下计算公式适用于6 rpm < n s < 130 rpm的范围：α=0.5 ×(D sp/D2m)3+ 0.09 ≈ 0.1 ～ 0.3式中，D sp为吸入侧叶轮盖板处受控间隙的直径。
离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法
离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法摘要：离心泵的作用是抽吸输送液体，原动机可提供机械能，而离心泵能够将机械能转变为液体动能以及压力能，为液体提供一定的压力，使得液体在流动过程中能够克服阻力。
在离心泵运行过程中可产生轴向推力，可对离心泵产生较大冲击，使得离心泵振幅增加，要求采用适宜的平衡方式进行调节。
对此，本文首先对轴向推动力的产生原因进行介绍，然后对离心泵叶轮轴向力自动平衡方法进行探究。
关键词：离心泵；叶轮；轴向力；平衡在流体机械中，离心泵的应用比较常见，在离心泵运行过程中，叶轮会形成轴向力，与离心泵转轴的轴心保持平行，可对离心泵运行稳定性以及使用年限造成不良影响。
另外，如果轴向力比较大，还会导致轴承被烧毁，密封性能受到严重破坏，因此，需对离心泵轴向力进行有效控制，保证离心泵处于稳定运行状态。
一、轴向推力的产生（一）作用在叶轮前、后盘上的压力不平衡。
单机叶轮轴向力作用形式如图1所示，在叶轮入口位置，压强比较低，为低压P1，而出口位置压强比较高，为高压P2，在离心泵运行中，叶轮持续旋转，并流出高压水，部分高压水通过间隙回流至叶轮前后盘外侧。
在叶轮半径R2至缝隙R1之间，前后轮盘压强分布为对称分布形式，并且可相互抵消，而在缝隙R1与轮毂半径Rg之间，叶轮左侧为入口低压，而右侧为出口高压，因此，在叶轮两侧压强并不平衡，此时即可产生轴向推力。
图1 单级叶轮轴向推力（二）叶轮内水流动量发生变化。
当水在叶轮内流动时，速度方向可沿轴向逐渐转变为径向，随着速度不断发生变化，动量也会随之变化，进而对叶轮产生较大冲击力。
通常情况下，这一冲击力比较小，如果与叶轮前后轮盘所受到的压力处于不平衡状态，则会产生轴向力。
（三）大小口环磨损严重。
随着离心泵使用年限的不断增加，大小扣环磨损越来越严重，泄漏量持续增加，与此同时，叶轮前后轮盘压强分布也随之调整，导致轴向力增加。
通常情况下，这一轴向力比较小，但是，如果离心泵处于非正常运行状态，则轴向力比较大[1]。
自平衡水泵轴串调整方法
自平衡水泵轴串调整方法
自平衡水泵是输送液体介质或使液体介质增压的机械，水泵在运动过程中轴向力将拉动转子轴向窜动，长时间轴向窜动与其它固定零件接触，这样就会造成水泵零部件损坏或致使水泵不能正常工作，那么自平衡水泵怎么调整轴向窜量呢？我们先来说说自平衡水泵轴向窜动的原因。
自平衡水泵轴窜动的原因：
1、水泵轴承没有被端盖压实，中间有间隙存在；
2、水泵推力轴承已经被损坏了；
3、安装正常的滚动轴承由于有轴向游隙，也有可能会引起水泵轴向窜动。
自平衡水泵出现轴向窜动情况，会导致水泵轴承与水泵零部件的之间的间隙变大，水泵和电机噪音也会变大，甚至会直接损坏水泵，导致水泵不能正常运行，如果有此类情况，建议及时停泵检修和加固水泵。
自平衡水泵轴窜量测量与调整方法：
1、将平衡盘与平衡环靠死，在轴伸端面或联轴器端面打表，记下表的读数，然后看看图纸上标注的装配前的间隙是多少，再来调整联轴器的间隙。
2、在轴承安装前，用塞尺把平衡环、平衡盘间隙测量出来，再根据要求把转子往一端推，此时表的读数就是窜量间隙。
3、使用加减垫片法来调整推力轴承或推力盘间隙大小。
自平衡水泵工作时，转子位置具体固定方法如下：
1、自平衡水泵的平衡盘零件本身就是一个定位装置，对于水泵轴向推力有着自动调整的作用，使水泵转子部件始终保持在一个可控的范围内。
2、水泵没有平衡盘，则水泵就没有推力滚动轴承，水泵本身轴向推力由于叶轮对称布置与平衡孔的作用而获得平衡，余下的水泵轴向推力已经非常小了，一般用径向滚动轴承代替推力轴承。
3、对于具有平衡盘的水泵，窜动一般发生在水泵启动或停止时，水泵启动后，轴向推力就消失了，平衡盘就不会起作用了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
怎样平衡水泵的轴向推力
平衡孔开得不能太大，主要是影响不锈钢管道泵的效率，下面介绍一下水泵的轴向推力平衡的几种方法。
对于单级齿轮泵轴向力的平衡一般有以下几种形式：
1、开平衡孔
在泵的后盖板靠近轮毂处钻几个孔，并在后盖板上增加一个密封圈，密封圈的外径与叶轮吸入口外径相等。
泵工作时，后盖板密封圈内的液体与吸入口相通，其压力与吸入口压力相近。
密封圈外后盖板面积与吸入口外前盖板的面积相等，因而派出液体的压力在前、后盖板上的总作用力基本相等，少部分未被平衡的轴向力由轴承承受。
一般情况下，开平衡孔平衡轴向力的效果较好。
其特点是：泄漏较多，经过平衡孔的液体又干扰了叶轮入口液体的正常流动，使离心泵的效率降低2-5%左右，只适用于小型单级离心泵。
2、采用双吸叶轮
在流量较大的单多级离心泵或少数多级离心泵上采用双面进水的叶轮，则轴向推力由它本身的工作条件得到平衡，但实际上由于制造商很难做到泵的两侧过流部件的几何形状完全一致，所以仍会有较小的轴向力作用在转子上，因此，靠泵轴一端的单列向心滚珠轴承承受。
3、采用平衡管
这种方法与开平衡孔的方法基本相同，在叶轮后盖板上与吸入口对应处设置口环，利用平衡管将此密封空间内的液体引入到泵入口处，使这部分液压与入口压力平衡，从而使轴向力得到平衡，这种装置要求平衡管的过流断面积应等于或大于口环间隙过流面积的4-5倍。
4、采用平衡叶片
在叶轮后盖板的背面对称安置几条径向筋片，当叶轮回转时，筋片如同泵叶片一样使叶片背面的液体加快旋转，离心力增大，使叶片背面的压力显著下降，从而使叶轮两侧压力达到平衡，其平衡程度取决于平衡叶片的尺寸和叶片与泵体的间隙。
缺点是泵效率降低。
另外，对于多级水泵轴向平衡装置，可采用叶轮对称布置法、平衡毂平衡轴向力和平衡盘平衡轴向力等形式。