水泵的轴向推力怎样平衡?
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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。
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给水泵一般为多级式离心泵,其每级叶轮两边都有相当大的压差,这是产生轴向推力的主要原因。由于给水泵出口压力很高,所以轴向推力很大。为平衡这些轴向推力多采用加装平衡盘及推力轴承的一次法。
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。
1、一般在多级泵上比较容易出现。
2、单机泵很少会出现。
3、由于轴向力变化较大,平很盘经常磨损。换成不锈钢的也不行。
4、新泵的特点:除了有平衡盘外,还有,平衡鼓。靠两套装置对轴向力进行平衡。平衡效果非常好。
5、原来的泵只有平衡盘。平衡轴向推力的能力较差。
轴向力平衡装置的设计工作是整个多级离心泵配置和设计工作中的重要组成部分,因此相关设计工作人员在确保多级离心泵正常运行的前提下,应该充分考虑到工业生产的实际运行环境,结合多种设计方法和理念,将设备在运行过程中的使用状态保持在一个较为稳定、安全的状态下
所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后减压阀盖板背面附近同轴反方向安装一开式叶轮。当泵工作时,副叶轮随泵主轴一起旋转,副叶轮中的液体也会一起旋转,转动的液体会产生一个向外的离心力,这个离心力一方面顶住流向机械密封处的液体,降低了机械密封处的压力。另一方面阻止介质中的固体颗粒进入机械密封的摩擦副中,减少机械密封磨块的磨损,延长了其使用寿命。
副叶轮除了起到密封作用外,还可以起到降低轴向力的作用,在潜污泵中轴向力主要是由液体作用在叶轮上的压差减压阀力和整个转动部分的重力所组成,这两个力的作用方向是相同的,合力是由两个力相加而成。可以看出,在性能参数完全相同的情况下,潜污泵的轴向力比一般卧式泵要大,而平衡难度比立式泵要难。所以在潜污泵中,轴承容易损坏其原因也是与轴向力大有着很大的关系。
而如果安装了副叶轮,液体作用在副叶轮上压差力的方向是与上述两力的合力相反的,这样可以抵消一部分轴向力,也就起到了延长轴承寿命的作用。但是使用副叶轮密封系统也有一个缺点,那就是在副叶轮上要消耗一部分能量,一般在3%左右,但是只要设计合理,完全可以把这部分损失降减压阀低到最低限度。
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