平衡水泵轴向推力常用的方法有哪几种

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。

单级泵轴向推力平衡方法有：

⑴ 在叶轮前、后盖板处设有密封环,叶轮后盖板上设有平衡孔（平衡孔一般为4～6个,总面积五倍于密封面间隙面积）或装平衡管.

⑵ 叶轮双面进水.

⑶ 叶轮出口盖板上装背叶片,除此以外,多余的轴向推力由推力轴承承受.

多级泵轴向推力平衡方法如下：

⑴ 叶轮对称布置.

⑵ 平衡盘装置法.

⑶ 平衡鼓和双向止推轴承法.

⑷ 采用平衡鼓带平衡盘的办法

无锡奥博联轴承贸易有限公司为您提供解决方案 对于单级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。 3、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。 4、采用双吸叶轮 在流量较大的单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。 另外，对于多级泵轴向平衡装置，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。 公司网址： http://www.wxlianbang.com

：A：对单级泵来说，轴向推力平衡的方法有：（1）平衡孔；（2）平衡管； （3）采用双吸式叶轮。

B：对多级泵来说；轴向推力平衡的方法有：

（1）叶轮对称布置；（2）采用平衡鼓装置：（3）采用平衡盘装置。

因以上各方法部达不到水泵轴向推力的完全平衡，且有些方法在水泵刚启动时并不能起到作用，故无论采用哪一种方法，都必须在泵体上加装上推轴承（推力轴承），以消除多余的轴向推力。

离心式水泵之所以要平衡轴向力，主要是为了防止叶轮与导叶及外壳之间的磨损。

离心式水泵在运转的时候会形成一定的负压，导致叶轮及轴向电机方面窜动发生位移，而如果不采取技术手段控制这个位移，就会使叶轮和导叶以及外壳和密封件发生摩擦，这个磨损会快速使水泵失去正常的工作状态，甚至完全损坏报废，所以在设计是时候，叶轮的末端一级后面再加了一个平衡盘，用以平衡吸水出和出水处之间的轴向推力，以达到平衡的目的。

轴向力的产生主要由以下几个部分组成：叶轮前后盖板上的压力不一致产生的轴向力、引进的高压冷却循环流体作用在内磁转子上的轴向力、叶轮在对介质作功时产生的作用在叶轮上的动反力、所输送介质的泵人口压力作用在推力轴承端面上的轴向力。

以上轴向力的作用结果，就产生了一个作用在整个转子部件上，指向泵人口，非常巨大的轴向力，通常在几千牛，乃至上万牛以上。而推力轴承没有能力承受这么大的轴向力。因此为了保证推力轴承可以长时间，安全稳定的工作，就必须平衡泵内的轴向力。

磁力驱动泵中轴向力的平衡方式有许多种，其中一种为泵内轴向力的水力自平衡系统。通过更改叶轮前后盖板的受力面积，当叶轮产生的压力作用在前后盖板上时，叶轮上会产生一个大小等于或接近，但与作用在整个转子上的轴向力相反。从而基本上平衡了泵内的轴向力。

经过泵内轴向力的水力自平衡后，推力轴承上的轴向力可以控制在一个很小的范围内，推力轴承上的端面比压也可以控制在一个合理的范围内。

汽泵轴向推力由平衡鼓来平衡掉一部分，剩余的由推力轴承承受。

1)平衡鼓装在轴的末级叶轮后面，其在固定于大端盖上的节流衬套内旋转，与节流衬套形成一圆环形径向间隙，高压液体通过该间隙泄漏，在平衡鼓前后形成不同的压力，由这个压力差来产生平衡力平衡部分轴向推力。

2)推力轴承采用大容量双向轴承，未完全平衡掉的轴向推力由加装的推力轴承承受。

这么专业性的只能编辑下了：

轴向力是惯性力，物体在转动时由于存在角速度则会产生一个向心加速度，一般的物体在做转动时都存在一个瞬时轴，可以把这个物体看作是在绕瞬时轴作定轴转动，从而向心加速度指向瞬时轴。而惯性力的方向正好与向心加速度方向相反，这就是所说的轴向力。

D型水泵轴向力由平衡盘平衡。轴随按型号不同而定，均不承受轴向力。

因为给水泵是多级离心泵，其出口压力比进口压力高得多，所以在每级外轮两侧却有相当大压差，在压差的作用下产生了轴向推力。

平衡的方法是：在出口端侧用推力轴承直接承受推力；采用了平衡管。