潜水泵多级是怎么平衡的

1.平衡管是在叶轮轮盘外侧靠近轮毂的高压端与离心泵的吸入端用管连接起来，使叶轮两侧的压力基本平衡，从而消除轴向力。

2.这个压力与出入口压力有关，压力越高表示各级叶轮轴向力越大。因此平衡管存在压差，这个压差反映的是平衡盘平衡轴向力后的转子轴向力，这些靠止推轴承来平衡。你问具体压力值，这个你查查泵出厂随机资料看有没有。

水泵一般都配置有平衡装置，那么平衡装置在水泵系统中具体是起到何种作用呢？那咱们一起来了解下吧：

平衡盘装置的构造由平衡盘、平衡座和调整套(有的平衡盘和调整套为一体)组成。

平衡盘装置的工作原理是：从末级叶轮出来的带有压力的液体，经平衡座与调整套间的径向间隙流入平衡盘与平衡座间的水室中，使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连，其压力近似为多级泵的入口压力。这样在平衡盘两侧压力不相等，就产生了向后的轴向平衡力。轴向平衡力的大小随轴向位移的变化、调整平衡盘与平衡座间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡座间水室压力)而变化，从而达到平衡的目的。但这种平衡经常是动态平衡。

2、平衡装置是允许磨损的，通过它的磨损才保证叶轮不被磨损，实际上由于高压液体的作用，泵在正常工作时平衡盘和平衡套最小间隙也会保证在0.10mm左右，直接研磨的机会并不多。

平衡盘和平衡套的研磨严重往往是由于安装和制造不良，使平衡盘歪斜造成的。事实已经证明了这一点。所以在原部颁标准中规定，要求平衡盘密封面和轴线的垂直度﹤0.03mm，也就是我们所说的平衡盘晃度。

多级泵其实也是一种离心泵，它是将两个或两个以上具有相同功能的离心泵组合在一起。在流体通道结构上表现为级的出水口和二级的进水口相通，呈现串联结构，构成了多级离心泵。

多级泵的输出水压可能非常大，它是一种离心泵，并且还依靠叶轮的旋转来获得离心力，从而进行输送。当气体密度达到机械真空泵的工作范围时，将其抽出，从而逐渐获得高真空。多级泵依靠泵腔容积的变化来实现吸，压缩和排气，因此它也是一种可变容积的离心泵。

当多级离心泵电动机驱动轴上的叶轮高速旋转时，由于叶轮的流动，叶轮中填充的液体会沿着叶片之间的流动路径从叶轮的中向叶轮周围抛出，压力和速度同时增加，并通过导向壳的流道被引导到下级叶轮。这样，所有的叶轮和导向壳都相继流过，进一步增加了液体的压力能量。在逐步堆叠每个叶轮之后，获得一定的扬程。

1、平衡轴向推力作用；

2、轴向定位作用；

平衡盘是如何自动平衡轴向力的呢？可以从两种情况来考虑分析：

当叶轮产生的轴向力大于平衡盘上的轴向力时，泵轴向泵入口方向移动，使平衡盘和平衡圈之间的间隙bo减小，这时高压液体通过间隙bo时的阻力增大，泄漏量减小，使平衡盘和平衡圈之间的压力上升，增大了平衡盘上的平衡力，直到平衡力与轴向力相等。轴向间隙bo保持不变。反之当轴向力小于平衡力时，泵轴向右移动，间隙bo增大，高压液体泄漏量增大，平衡盘和平衡圈之间的压力下降，作用在平衡盘上的平衡力减小，直到与叶轮上产生的轴向力相等为止，保持轴向间隙bo在一定间隙下运行。

潜水泵为单吸多级立式离心泵：潜水电机为密闭充水湿式、立式三相笼异步电动机，电机与水泵通过爪式或单健筒式联轴器直接；配备有不同规格的三芯电缆；起动设备为不同容量等级的空气开关和自偶减压起动器、输水管为不同直径的钢管制成、采用法兰联接，高扬程式电泵采用闸阀控制。

2、潜水泵每级导流壳中装有一个橡胶轴承；叶轮用锥形套固定在泵轴上；导流壳采用螺纹或螺栓联成一体。

3、高扬程潜水泵上部装有止回阀，避免停机水垂造成机组破坏。

4、潜水电机轴上部装有迷宫式防砂器和两个反向装配的骨架油封，防止流砂进入电机。

5、潜水电机采用水润滑轴承，下部装有橡胶调压膜、调压弹簧，组成调压室，调节由于温度引起的压力变化；电机绕组采用聚乙稀绝缘，尼龙护套耐用消费品水电 磁线，电缆联接方式按QJ型电缆接头工艺，把接头绝缘脱去刮净漆层，分别接好，焊接牢固，用生橡胶绕一层。再用防水粘胶带缠2~3层，外面包上2~3层防 水胶布或用水胶粘结包一层橡胶带（自行车里带）以防渗水。

6、电机密闭，采用精密止口螺栓，电缆出口加胶垫进行密封。

7、电机上端有一个注水孔，有一个放气孔，下部有一个放水孔。

8、电机下部装有上下止推轴承，止推轴承上有沟槽用于冷却，和它对磨的是不锈钢推力盘，随水泵的上下轴向力。

深井潜水泵工作原理：

开泵前，吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。

1、叶轮是多级泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

2、进水段、出水段、中段也称泵壳，它是多级泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！

不锈钢多级泵

5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。

6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

7、可以改变进、出口。方向的多级泵

一、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。

二、平衡孔或平衡管

如图1所示，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。

平衡孔示意图

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。但由于轴向力不能完全平衡，仍需设置止推轴承，且由于多设置了一个口环，因而泵的轴向尺寸要增加，因此仅用于扬程不高，尺寸不大的泵上。

三、双吸叶轮

单级泵采用双吸式叶轮后，因为叶轮是对称的，所以叶轮两边的轴向力互相抵消。但实际上，由于叶轮两边密封间隙的差异，或者叶轮相对于蜗室中心位置的不对中，还是存在一个不大的剩余轴向力，此轴向力需由轴承来承受。

四、背叶片

泵背叶片是加在后盖板的外侧，即相当于在主叶轮的背面加一个与吸入方向相反点的附加半开式叶轮，如下图。为了便于铸造，这种背叶片通常都是做成径向的，也有做成弯曲的。叶轮加背叶片之后，背叶片强迫液体旋转，液体的旋转角速度增加，改变了后盖板的压力水头分布减小了不平衡力。剩余轴向力仍需由轴承来承受。

背叶片示意图

背叶片除平衡轴向力外，同时能减小轴封前液体的压力。装背叶片泵的扬程大约提高1~2%，使泵效率下降2~3%。背叶片还有防止杂质进入轴封的功能，输送含杂质液体的泵中常采用。

五、叶轮对称布置

该方法主要用于多级泵。泵的所有叶轮平均分为两个方向布置，面对面或者背靠背地按一定次序排列起来（如下图），可使轴向力相互平衡。

叶轮对称布置示意图

布置叶轮的原则是：

（1）级间过渡流道不能很复杂，以利于铸造和减小阻力损失；

（2）两端轴封侧应布置低压级，以减小轴封所受的压力；

（3）相邻两级叶轮间的级差不要过大，以减小级间压差，从而减小级间泄漏。

节段式泵对称布置可平衡轴向力，但级间泄漏增加。对称布置叶轮，只有在结构完全相同的条件下，才能完全平衡，当各级的轮毂轴台不同时，也将产生一定的轴向力。

六、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。平衡鼓外圆表面与泵体间形成径向间隙。平衡鼓前面是末级叶轮的后泵腔，后面是与吸入口相连通的平衡室。这样作用在平衡鼓上的压差，形成指向右方的平衡力，该力用来平衡作用在转子上的轴向力。

七、平衡盘

平衡盘可在不同工况自动完全地平衡轴向力，故广泛地应用于多级离心泵。如图5所示，在轴套与泵体间存在一个间隙，在盘端面与泵体间有一个轴向间隙bo，平衡盘后面有与泵吸入口相通的平衡室。径向间隙b前的压力是末级叶轮背面的压力p，液体经过间隙b后，压力降低为p＇，径向间隙的压力降为△p1=p-p＇，液体通过轴向间隙b0后，压力再下降至po轴向间隙两端的压力降为△p2=p＇-po，其中po和泵吸入口的压力接近。整个平衡盘装置的压力降为△p=△p1+△p2。这样，在平衡盘上作用一个平衡力，方向与泵的轴向力相反。

平衡盘示意图

平衡盘的工作原理是：

当轴向力大于平衡盘的平衡力时，离心泵转动部分向左移，轴向间隙bo随之减少，流体流过间隙的阻力加大，整个平衡装置的总阻力系数也因此加大。但是，△p不变，所以泄漏量q减少，结果是△p1减少而△p2增大，从而增加了平衡力，随着转动部分不断向左移动，平衡力不断增加，到达某一位置时，平衡力和轴向力达到平衡。当轴向力小于平衡力时，转动部分向左移动，与上述过程相反，也使离心泵处于轴向平衡状态。所以装有平衡盘装置的离心泵，一般不配止推轴承。