軸向力徑向力及其平衡

軸向力徑向力及其平衡編輯ppt第一節(jié)產生軸向力的原因及其計算方法1．葉輪前、后蓋板不對稱產生的軸向力，此力指向葉輪吸入口方向，用

表示；2．葉輪推動液體運動產生的動反力，此力指向葉輪后面，用

表示；3．軸臺、軸端等結構因素引起的軸向力，其方向視具體情況而定，用

表示；4．轉子重量引起的軸向力，與轉子的布置方式有關，用

表示；5．影響軸向力的其它因素。2編輯ppt一.產生蓋板力

的原因離心泵工作時，由于葉輪兩側液體壓力分布不均勻，如圖1所示，而產生一個與軸線平行的軸向力，其方向指向葉輪入口。

圖1離心泵軸向力示意圖

3編輯ppt計算過程假設：1.蓋板兩側腔的液體無泄漏徑向流動2.蓋板兩側液體以葉輪旋轉角速度之半

旋轉

任意半徑R處的壓頭假設：4編輯ppt葉輪后蓋板任意半徑處，作用的壓頭差為將上式兩側乘以液體密度和重力加速度

，并從輪轂半徑積分到密封環(huán)直徑，則得蓋板軸向力

按壓力體體積來計算＝圓柱體重量十拋物體重量5編輯ppt半開式葉輪軸向力

的計算作用于后蓋板的軸向力(拋物體的重量)為作用在前側的軸向力(三角形壓力體重量)為

總的軸向力6編輯ppt混流泵葉輪軸向力

的計算當原動機帶動葉輪旋轉后，對液體的作用既有離心力又有軸向推力，是離心泵和軸流泵的綜合，液體斜向流出葉輪。

7編輯ppt半開式混流泵葉輪的軸向力8編輯ppt二.動反力

的計算動反力;液體通常沿軸向進入葉輪，受到葉輪作用力沿徑向或斜向流出。反之，液體給葉輪一個大小相等方向相反的反作用力，該力即為動反力由動量定理得對于一般離心泵，可按下式估算軸向力9編輯ppt三.輪轂軸端等結構引起的軸向力

的計算1.懸臂式葉輪軸頭吸入壓力和大氣壓力不同引起的軸向力2.對稱布置葉輪由于軸細部結構不同引起的軸向力H為單級揚程10編輯ppt四.影響軸向力的其它因素1.葉輪前后蓋板泵腔內的徑向流前泵腔總是存在著內向徑向流，后泵腔的惰況有所不同，一般無平衡孔的單級泵則無徑向流，有平衡孔時存在內向徑向流，多級泵因級間泄漏而存在外向的徑向流。對不同的泵，按內向流壓力減小，外向流壓力增加來分析對軸向力的影響。2.葉輪兩側密封環(huán)不同雙吸泵從理論上講無軸向力作用，由于上述原因，當兩側密封環(huán)間隙長度不同、磨損不同時，會產生指向泄漏大的一側的附加軸向力。11編輯ppt第二節(jié)

軸向力的平衡危害:如果不設法消除或平衡作用在葉輪上(傳到軸上)的軸向力，此軸向力將拉動轉子軸向串動，與固定零件接觸，造成泵零件的損壞以至不能工作。一、推力軸承對于軸向力不大的小型泵，采用推力軸承承受軸向力，通常是簡單而經濟的方法。即使采用其它平衡裝置，考慮到總有一定的殘余軸向力，有時也裝設推力軸承。12編輯ppt在葉輪后蓋板上附設密封環(huán)，密封環(huán)所在直徑一般與前密封環(huán)相等，同時在后蓋板下部開孔，或設專用連通管與吸入側連通。由于液體流經密封環(huán)間隙的阻力損失，使密封下部的液體的壓力下降，從而減小作用在后蓋板上的軸向力。二.平衡孔或者平衡管三.雙吸葉輪使用雙吸葉輪由于結構對稱，能平衡軸向力。但由于制造誤差，或者兩邊密封環(huán)磨損不同會存在一定的殘余軸向力。13編輯ppt四.背葉片平衡軸向力已知未加背葉片的時候軸向力大小為加背葉片后，背葉片強迫液體旋轉，液體的旋轉角度增加。后側的壓力水頭如曲線AGK所示，它和線AGF相差的曲線既為背葉片平衡的軸向力。計算方法：（設液體以旋轉）bc=ac-ab可以得bc……省略14編輯ppt將bc從輪轂積分到得到平衡方程或上面的計算是基于葉片端部和殼體的間隙很小時，但間隙大時液體轉速應該為--背葉片寬度--背葉片和殼體之間的間隙1.背葉片除了平衡軸向力之外，同時能夠減小軸封前液體的壓力。即為2.防止雜質進入軸封3.能使揚程提高1~2%，但效率會下降2~3%。其他功能15編輯ppt五.葉輪對稱布置布置原則：1.級間過渡流道不能很復雜，以利于鑄造和減小阻力損失；2.兩端軸封側應布置低壓級，以減小軸封所受的壓力；3相鄰兩級葉輪間的級差不要很大，以減小級間壓差，從而減少泄漏。注意事項：1.節(jié)段式泵對稱布置時，會增加級間泄露。2.對稱布置葉輪，只有在結構完全相同的情況下才能完全平衡。多用于渦殼式多級泵，有時也在節(jié)段式