离心泵轴向力平衡的方法(离心泵轴向力平衡的方法有哪些)

海潮机械 2023-01-06 13:59 编辑:admin 300阅读

1. 离心泵轴向力平衡的方法有哪些

因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等,从而产生了轴向力。

叶轮两侧液体压力如果不计轴的截面积,也不考虑叶轮旋转对压力分布的影响,则作用在叶轮上的力为轮盘受的力和轮盖受的力的差值,转化为计算式就是出口压力和进口压力差值与叶轮轮盖的面积的乘积,因为出口压力始终大于进口压力,所以,当离心泵旋转起来就一定有了一个沿轴并指向入口的力作用在转子上。

不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷,对轴承不利,同时轴向力使泵转子向吸入口窜动,造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏。对于多级离心泵来说,一般出口压力远大于入口压力,所以用平衡力来消除轴向力就显得尤其重要,如何消除轴向力呢?

多级泵一般采用的是平衡盘和叶轮的对称安装,单级泵一般是在叶轮上开平衡孔,当然还有在叶轮轮盘上安装平衡叶片的方式来平衡轴向力虽然我们要求的是消除轴向力,但如果完全消除了也会造成转子在旋转中的不稳定,所以在设计的时候,会设计出的量让轴承来抵消,这就是为什么多级泵非驱动端轴承通常都是角接触轴承的原因,因为它可以用来承受很大的轴向力

2. 多级离心泵轴向力平衡方法有哪几种

离心泵分为单级离心泵和多级离心泵。单级离心泵轴小向力可以忽略不计,多级离心泵轴向力叠加在一起就大了。常用的轴向力平衡方法有平衡盘或平衡毂。

安装平衡盘在多级泵装配的最后阶段,在四条拉紧螺杆装好之后,再安装平衡盘,安装轴套,安装填料涵,安装轴承体,安装轴承,安装轴承锁母,安装轴承压盖。

3. 平衡离心泵轴向力最佳的叶轮是

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。

4. 离心泵轴向力方向

消除叶轮间隙太大方法:

通过调整离心泵轴承箱末端的轴承座的位置来增大或减小间隙。松开四颗顶丝后 旋转轴承箱端盖,轴就会向前或向后前进,只需要用塞尺量一下间隙就可以了。

口环间隙大了,内部回流量增大,理论上会提高一点儿叶轮入口压力,这方面对汽蚀性能是正面影响。但通过叶轮的总流量增大了,泵的汽蚀余量会升高,这方面是负面影响。间隙过大,口环前后有压力差,高压端向低压端泄漏,泵的效率和扬程都会下降,进而容易产生振动,一般口环间隙磨损到标准间隙的1.5倍时建议更换。

5. 离心泵轴向推力平衡装置

从泵的出口密封环处,引一外接管至泵的入口端,这根管叫平衡管。其主要作用是平衡水泵的轴向推力,减小转子的轴向窜动,防止叶轮与外壳发生摩擦。

泵在工作时,叶轮出口排出高压水,一部分流向叶轮背后,使叶轮背后压力与出口处基本一样,而叶传输线前侧是吸入端,压力很低。这样,叶轮两侧有较大的压力差,会产生一个指向泵入口并与轴平行的轴向推力,使整个转子压向吸入侧,严重时会使叶轮与泵壳发生摩擦或撞击,影响泵的安全运行,故必须设法予以平衡。

平衡轴向推力的方法很多,如采用双吸叶轮或对称排列叶轮(多级泵),采用平衡孔、平衡盘、平衡鼓等。平衡管只是平衡轴向推力的一种方式,它是将叶轮背后的压力水,用平衡管引向入口侧,使叶轮两侧压力相平衡。

6. 离心泵轴向力平衡的方法有哪些图片

方法如下

推力轴承。

针对轴向力不大的小型泵,使用推力轴承去承受轴向力,这是一个简单而又经济的方法。可以使用它来平衡装置,可以考虑到总有一定的剩余轴向力,偶尔也会装设推力轴承。

平衡孔或者平衡管。

在叶轮的后盖板上加设密封环,密封环的直径通常和前密封环相等,在后盖板下面会开孔或者设置专用连通管和吸入侧连通。液体经过密封环间隙的阻力损失会导致密封下面的液体的压力下降,进而减小作用在后盖板上的轴向力。减小轴向力的程度会取决于孔的数量与孔径的大小。在这种情况下会有百分之十到百分之十五的不平衡轴向力。要想完全平衡轴向力需要进一步增大密封环所在的直径,要指出的是密封环与平衡孔是相辅相成的,只有密封环没有平衡孔是不能平衡轴向力的。而只设平衡孔而不设密封环会使泄漏量加大,平衡轴向力的程度很小。

使用这种平衡方法能减小轴封的压力,它的缺点是增加容积损失。经过平衡孔的泄露和进入叶轮的主液流冲击,正常的流动状态会受到破坏,会导致水泵的抗汽蚀性能下降。有些泵体上开孔利用管线和吸入管进行连通但是结构会变得比较复杂。

使用以上平衡方法轴向力是不可以达到完全平衡的,残余的轴向力需要由泵的推力轴承来承担。采用平衡孔平衡轴向力的结构使用比较广泛,不仅可以在单级离心泵上使用,还能在多级离心泵上使用。但轴向力不可以完全平衡依然需要设置止推轴承,并且多设置了一个口环,离心泵的轴向尺寸需要增加,只适用在扬程不高和尺寸不大的泵上。

7. 离心泵径向力的平衡

多级离心泵平衡盘的工作原理

平衡盘能自动平衡轴向力,是因为平衡盘两个间隙(径向间隙和轴向间隙)相辅相成的结果。平衡盘是靠泄漏产生压差来变化平衡力的,没有泄漏就不能达到轴向力的完全平衡。平衡盘的工作过程是一个运动平衡的过程。

平衡盘装置由平衡板、平衡盘组成。其工作原理是:从末级叶轮出来的带有压力的液体,经平衡板与平衡盘间的径向间隙流入平衡盘与平衡板间的水室中,使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连,其压力近似为泵的入口压力。这样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、调整平衡盘与平衡板间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡板间水室压力)而变化,从而达到平衡的目的。但这种平衡经常是动态平衡。

从末级出来的带有压力的液体,经过平衡板与平衡盘间的径向间隙流入平衡盘前的空腔中,空腔处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵入口相连,其压力近似为入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等,因而也就产生了向后的轴向推力,即平衡力。平衡力与轴向力相反,因而自动地平衡了叶轮的轴向推力。当叶轮的轴向推力大于平衡盘的平衡力时,泵转子就会向入口侧移动,并由于惯性的作用,这种移动并不会立即停止在平衡位置上,而是要超出限度,引起平衡盘轴向间隙过量减小,使泄漏量减少,平衡盘前空腔的压力升高,于是平衡盘上平衡力增加,并超过叶轮的轴向推力,把转子又拉向出口侧。同样这个过程是有惯性的,使平衡盘的轴向间隙增大,引起平衡力小于轴向推力,转子又向入口侧移动,重复上述过程。这个过程是自动的,在泵工作时,转子始终是在某一平衡位置上这样轴向窜动着,不过窜动量极小,从外观上很难看出来。

平衡盘安装在多级泵的末级叶轮背后,平衡盘除轮毂(或轴套)与泵体之间有一个间隙b外,在盘与泵体之间还有一个轴向间隙b0,平衡盘的背后则是通入口管的平衡室。末级叶轮背后的高压液体流向径向间隙b,压力从P降到P′,由于P′大于P0(平衡室压力),平衡盘两侧产生一压力差,压力P′液体将平衡盘推向后面并经间隙b0流向平衡室,这推开平衡盘的力即为平衡力,与转子的轴向推力方向相反。

当叶轮上的推力大于平衡力时,转子就向前移,使间隙b0减小,减少了泄漏量,而压力P′则增高,也就增加了平衡力,转子不断前移,P′也不断增高,当移到某一位置时,平衡力与轴向推力相等,亦即达到了平横,由于惯性,运动着的转子不会立即停止在平衡位置上,还要继续移动,轴向间隙b0还会继续变化,直到因阻力而停止,但停止的位置并非平衡位置,此时平衡力超过轴向力,所以又使转子向相反方向即向后移动,即又开始了一个新的平衡循环。这样多次反复动作,一次比一次移动的少,最后可稳定下来,使转子停留在新的平衡位置上。当泵的工况发生变化时,轴向力也就会又如上所述重新调节。

可以看出,平衡盘的平衡状态是动态的,即转子是在某一平衡位置上作衰减脉动,当工作点改变时,转子会自动的移动到另一平衡位置上作轴向衰减脉动。平衡盘的轴向脉动不宜过大,也就是间隙b0变化范围不宜过大。这决定于径向间隙b的大小。b过大,使P′接近P,即使b0再大,也不会变化,即失去了自动平衡的能力。若b过小,b0稍有变化,P′压力即下降到P0,亦即P′变化幅度大。为保证转子能顺利的轴向移动,只能安装径向轴承。实践证明,还要考虑平衡盘与平衡板、轴套等有磨损的危险。