離心泵的軸向推力是怎麼產生的,離心泵的軸向力平衡方法有哪些?

2021-03-11 21:33:55 字數 5826 閱讀 1745

1樓:長沙三昌水泵企業

多級離心襲泵軸向力的產生

多級離心泵在正常工作執行的過程中,一般都會產生多種性質的軸向力,這些軸向力按照其形成方式的不同可以分為以下幾類。

其一,由於多級離心泵在進行工作時,其葉輪會根據設定發生不同程度的旋轉,這就導致其驅動埠和自由埠的壓力不相等,因此相應的就會產生一種指向離心泵驅動端的力,這個力就被劃為軸向力的範疇內;

其二,當液體從離心泵的吸入口到排出口需要改變執行方向時,也會產生一個作用在葉片上的作用力;

其三,離心泵內的轉子本身也具有一定的重力勢能,因此也會產生一個向下的軸向力;

其四,由於多級離心泵在執行的過程中,其內在的壓強與外界大氣壓強相比,會存在很大的差異,這就使得其內部軸端上會產生一定的壓力,這也是離心泵軸向力的一種表現形式。

2樓:匿名使用者

臥式單級單吸懸臂式離心泵的軸向力主要來自於介質的吸入壓力,也就是葉輪旋轉內

產生吸入力,而葉輪背部形成負壓容,介質就會給葉輪一個壓力,所以一般在葉輪的輪轂上開上幾個孔,來進行平衡。但是還是不會完全平衡掉,所以剩餘的一部分軸向力就會有止推軸承來承受。

水泵在運轉過程中為什麼會產生軸向推力?軸向推力的危害是什麼?

3樓:長沙三昌水泵企業

多級離心泵軸向力的產生

多級離心泵在正常工作執行的過程中,一般都會產生多種性專

質的軸向力,這些軸

屬向力按照其形成方式的不同可以分為以下幾類。

其一,由於多級離心泵在進行工作時,其葉輪會根據設定發生不同程度的旋轉,這就導致其驅動埠和自由埠的壓力不相等,因此相應的就會產生一種指向離心泵驅動端的力,這個力就被劃為軸向力的範疇內;

其二,當液體從離心泵的吸入口到排出口需要改變執行方向時,也會產生一個作用在葉片上的作用力;

其三,離心泵內的轉子本身也具有一定的重力勢能,因此也會產生一個向下的軸向力;

其四,由於多級離心泵在執行的過程中,其內在的壓強與外界大氣壓強相比,會存在很大的差異,這就使得其內部軸端上會產生一定的壓力,這也是離心泵軸向力的一種表現形式。

4樓:洋果凍爽歪歪

因吸排復液口壓力不制等也使並非完全對稱的bai葉輪兩側所受液體壓du力不zhi

等,從而產生了軸向力dao。葉輪兩側液體壓力如果不計軸的截面積,也不考慮葉輪旋轉對壓力分佈的影響,則作用在葉輪上的力為輪盤受的力和輪蓋受的力的差值,轉化為計算式就是出口壓力和進口壓力差值與葉輪輪蓋的面積的乘積,因為出口壓力始終大於進口壓力,所以,當離心泵旋轉起來就一定有了一個沿軸並指向入口的力作用在轉子上。不平衡的軸向力會加重止推軸承的工作負荷,對軸承不利,同時軸向力使泵轉子向吸入口竄動,造成振動並可能使葉輪口環摩擦使泵體損壞。

對於多級離心泵來說,一般出口壓力遠大於入口壓力,所以用平衡力來消除軸向力就顯得尤其重要,如何消除軸向力呢?多級泵一般採用的是平衡盤和葉輪的對稱安裝,單級泵一般是在葉輪上開平衡孔,當然還有在葉輪輪盤上安裝平衡葉片的方式來平衡軸向力雖然我們要求的是消除軸向力,但如果完全消除了也會造成轉子在旋轉中的不穩定,所以在設計的時候,會設計出的量讓軸承來抵消,這就是為什麼多級泵非驅動端軸承通常都是角接觸軸承的原因,因為它可以用來承受很大的軸向力

5樓:哎呀沃去

貫流式水輪抄機與臥軸式軸流式水輪機結構基本相似。根據葉片是否可以轉 動,貫流式水輪機也分定槳和轉漿式。貫流式機組與軸流式機組不同之處在於引水室、導水機構和尾水管。

貫流式水輪機採用圓錐形導水機構,圓錐形導水機構主要有導葉外室、導葉內室、導葉、導葉臂、連桿、控制環等。圓錐形導水機構導葉軸線與機組軸線成60~70°角佈置。導葉內外室上都設有支撐導葉的軸承。

導葉在內、外室之間組成一個圓錐面,起著調節水流或關機的作用。為了減少導葉端面漏水損失,導葉內、外室表面均為球面。

貫流式水電站是開發低水頭水力資源較好的方式,一般應用於25m水頭以下。它低水頭立軸的軸流式水電站相比,具有如下顯著的特點。

1.電站從進水到出水方向基本上是軸向貫通。如燈泡貫流式水電站的進水管和出水管都不拐彎,形狀簡單,過流通道的水力損失減少,施工方便。

2.貫流式水輪機具有較高的過流能力和大的比轉速,所以在水頭和功率相同的條件下,貫流式水輪機直徑要比轉槳式小10%左右。

6樓:匿名使用者

因吸排液口壓力不等也使並非完全對稱的葉輪兩側所受液體壓力不等,從而產生回

了軸向力答。葉輪兩側液體壓力如果不計軸的截面積,也不考慮葉輪旋轉對壓力分佈的影響,則作用在葉輪上的力為輪盤受的力和輪蓋受的力的差值,轉化為計算式就是出口壓力和進口壓力差值與葉輪輪蓋的面積的乘積,因為出口壓力始終大於進口壓力,所以,當離心泵旋轉起來就一定有了一個沿軸並指向入口的力作用在轉子上。不平衡的軸向力會加重止推軸承的工作負荷,對軸承不利,同時軸向力使泵轉子向吸入口竄動,造成振動並可能使葉輪口環摩擦使泵體損壞。

對於多級離心泵來說,一般出口壓力遠大於入口壓力,所以用平衡力來消除軸向力就顯得尤其重要,如何消除軸向力呢?多級泵一般採用的是平衡盤和葉輪的對稱安裝,單級泵一般是在葉輪上開平衡孔,當然還有在葉輪輪盤上安裝平衡葉片的方式來平衡軸向力雖然我們要求的是消除軸向力,但如果完全消除了也會造成轉子在旋轉中的不穩定,所以在設計的時候,會設計出的量讓軸承來抵消,這就是為什麼多級泵非驅動端軸承通常都是角接觸軸承的原因,因為它可以用來承受很大的軸向力

平衡水泵軸向推力常用的方法有哪幾種?

7樓:匿名使用者

一、開平衡孔平衡方式。首先在泵的後蓋板靠近輪轂處鑽幾個孔,並在後蓋板上增加一個密封圈,密封圈的外徑與葉輪吸入口外徑相等。

在泵工作時,後蓋板密封圈內的液體與吸入口相通,其壓力與吸入口壓力相近。密封圈外後蓋板面積與吸入口外前蓋板的面積相等,因而派出液體的壓力在前、後蓋板上的總作用力基本相等,少部分未被平衡的軸向力由軸承承受。

一般情況下,開平衡孔平衡軸向力的效果較好。其特點是:洩漏較多,經過平衡孔的液體又幹擾了葉輪入口液體的正常流動,使離心泵的效率降低2-5%左右,只適用於小型單級離心泵。無錫德納曼高先生

二、平衡管平衡方式。此方法與開平衡孔的方法基本相同,在葉輪後蓋板上與吸入口對應處設定口環,利用平衡管將此密封空間內的液體引入到泵入口處,使這部分液壓與入口壓力平衡,從而使軸向力得到平衡,這種裝置要求平衡管的過流斷面積應等於或大於口環間隙過流面積的4-5倍。

三、平衡葉片的平衡方式。首先在葉輪後蓋板的背面對稱安置幾條徑向筋片,當葉輪迴轉時,筋片如同泵葉片一樣使葉片背面的液體加快旋轉,離心力增大,使葉片背面的壓力顯著下降,從而使葉輪兩側壓力達到平衡,其平衡程度取決於平衡葉片的尺寸和葉片與泵體的間隙。缺點是泵效率降低。

四、雙吸葉輪平衡方式。在流量較大的單級離心泵或少數多級離心泵上用雙面進水的葉輪,則軸向推力由它本身的工作條件得到平衡,但實際上由於製造商很難做到泵的兩側過流部件的幾何形狀完全一致,所以仍會有較小的軸向力作用在轉子上,因此,靠泵軸一端的單列向心滾珠軸承承受。

8樓:夏凱翟

單級泵軸向推力

平衡方法有:

⑴ 在葉輪前、後蓋板處設有密封環,葉輪後蓋板上設有平衡孔(平衡孔一般為4~6個,總面積五倍於密封面間隙面積)或裝平衡管。

⑵ 葉輪雙面進水。

⑶ 葉輪出口蓋板上裝背葉片,除此以外,多餘的軸向推力由推力軸承承受。

多級泵軸向推力平衡方法如下:

⑴ 葉輪對稱佈置。

⑵ 平衡盤裝置法。

⑶ 平衡鼓和雙向止推軸承法。

⑷ 採用平衡鼓帶平衡盤的辦法

9樓:愛情

平衡孔,平衡管,葉輪對稱佈置,多級的還會有平衡盤!

離心泵的軸向力平衡方法有哪些?

10樓:長沙三昌泵業

一、推力軸承

對於軸向力不大的小型泵,採用推力軸承承受軸向力,通常是簡單而經濟的方法。即使採用其他平衡裝置,考慮到總有一定的殘餘軸向力,有時也裝設推力軸承。

二、平衡孔或平衡管

如圖1所示,在葉輪後蓋板上附設密封環,密封環所在直徑一般與前密封環相等,同時在後蓋板下部開孔,或設專用連通管與吸入側連通。由於液體流經密封環間隙的阻力損失,使密封下部的液體的壓力下降,從而減小作用在後蓋板上的軸向力。減小軸向力的程度取決於孔的數量和孔徑的大小。

在這種情況下,仍有10~15%的不平衡軸向力。要完全平衡軸向力必須進一步增大密封環所在直徑,需要指出的是密封環和平衡孔是相輔相成的,只設密封環無平衡孔不能平衡軸向力;只設平衡孔不設密封環,其結果是洩漏量很大,平衡軸向力的程度甚微。

平衡孔示意圖

採用這種平衡方法可以減小軸封的壓力,其缺點是容積損失增加(平衡孔的洩漏量一般為設計流量的2~5%)。另外,經平衡孔的洩漏流與進入葉輪的主液流相沖擊,破壞了正常的流動狀態,會使泵的抗汽蝕效能下降。為此,有的泵體上開孔,通過管線與吸入管連通,但結構變得複雜。

採用上述平衡方法,軸向力是不能達到完全平衡的,剩餘軸向力需由泵的軸承來承受。用平衡孔平衡軸向力的結構使用較廣,不僅單級離心泵上使用,而且多級離心泵上也使用。但由於軸向力不能完全平衡,仍需設定止推軸承,且由於多設定了一個口環,因而泵的軸向尺寸要增加,因此僅用於揚程不高,尺寸不大的泵上。

三、雙吸葉輪

單級泵採用雙吸式葉輪後,因為葉輪是對稱的,所以葉輪兩邊的軸向力互相抵消。但實際上,由於葉輪兩邊密封間隙的差異,或者葉輪相對於蝸室中心位置的不對中,還是存在一個不大的剩餘軸向力,此軸向力需由軸承來承受。

四、背葉片

泵背葉片是加在後蓋板的外側,即相當於在主葉輪的背面加一個與吸入方向相反點的附加半開式葉輪,如下圖。為了便於鑄造,這種背葉片通常都是做成徑向的,也有做成彎曲的。葉輪加背葉片之後,背葉片強迫液體旋轉,液體的旋轉角速度增加,改變了後蓋板的壓力水頭分佈減小了不平衡力。

剩餘軸向力仍需由軸承來承受。

背葉片示意圖

背葉片除平衡軸向力外,同時能減小軸封前液體的壓力。裝背葉片泵的揚程大約提高1~2%,使泵效率下降2~3%。背葉片還有防止雜質進入軸封的功能,輸送含雜質液體的泵中常採用。

五、葉輪對稱佈置

該方法主要用於多級泵。泵的所有葉輪平均分為兩個方向佈置,面對面或者背靠背地按一定次序排列起來(如下圖),可使軸向力相互平衡。

葉輪對稱佈置示意圖

佈置葉輪的原則是:

(1)級間過渡流道不能很複雜,以利於鑄造和減小阻力損失;

(2)兩端軸封側應佈置低壓級,以減小軸封所受的壓力;

(3)相鄰兩級葉輪間的級差不要過大,以減小級間壓差,從而減小級間洩漏。

節段式泵對稱佈置可平衡軸向力,但級間洩漏增加。對稱佈置葉輪,只有在結構完全相同的條件下,才能完全平衡,當各級的輪轂軸臺不同時,也將產生一定的軸向力。

六、平衡鼓

平衡鼓是個圓柱體,裝在末級葉輪之後,隨轉子一起旋轉。平衡鼓外圓表面與泵體間形成徑向間隙。平衡鼓前面是末級葉輪的後泵腔,後面是與吸入口相連通的平衡室。

這樣作用在平衡鼓上的壓差,形成指向右方的平衡力,該力用來平衡作用在轉子上的軸向力。

七、平衡盤

平衡盤可在不同工況自動完全地平衡軸向力,故廣泛地應用於多級離心泵。如圖5所示,在軸套與泵體間存在一個間隙,在盤端面與泵體間有一個軸向間隙bo,平衡盤後面有與泵吸入口相通的平衡室。徑向間隙b前的壓力是末級葉輪背面的壓力p,液體經過間隙b後,壓力降低為p',徑向間隙的壓力降為△p1=p-p',液體通過軸向間隙b0後,壓力再下降至po軸向間隙兩端的壓力降為△p2=p'-po,其中po和泵吸入口的壓力接近。

整個平衡盤裝置的壓力降為△p=△p1+△p2。這樣,在平衡盤上作用一個平衡力,方向與泵的軸向力相反。

平衡盤示意圖

平衡盤的工作原理是:

當軸向力大於平衡盤的平衡力時,離心泵轉動部分向左移,軸向間隙bo隨之減少,流體流過間隙的阻力加大,整個平衡裝置的總阻力系數也因此加大。但是,△p不變,所以洩漏量q減少,結果是△p1減少而△p2增大,從而增加了平衡力,隨著轉動部分不斷向左移動,平衡力不斷增加,到達某一位置時,平衡力和軸向力達到平衡。當軸向力小於平衡力時,轉動部分向左移動,與上述過程相反,也使離心泵處於軸向平衡狀態。

所以裝有平衡盤裝置的離心泵,一般不配止推軸承。

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