1.5.2 離心泵的軸向力與徑向力課件講解

探究“船之翼”——輔機(jī)之力主講：郭衛(wèi)勇8435759武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院探究輔機(jī)一：船用泵1.5.2離心泵的軸向力與徑向力主講：郭衛(wèi)勇8435759武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院8435759CONTENTS01離心泵的徑向力02離心泵的軸向力843575901離心泵的軸向力01離心泵的軸向力1．軸向力的產(chǎn)生單級(jí)壓頭m單級(jí)壓頭m經(jīng)驗(yàn)系數(shù)0.6～0.8密封環(huán)半徑輪轂半徑

液體壓力的分布沿徑向呈拋物線規(guī)律葉輪兩側(cè)壓力不對稱軸向力方向由葉輪后蓋指向葉輪進(jìn)口端大小

軸向力的產(chǎn)生：01離心泵的軸向力1．軸向力的產(chǎn)生單級(jí)壓頭m單級(jí)壓頭m經(jīng)驗(yàn)系數(shù)0.6～0.8密封環(huán)半徑輪轂半徑軸向力與密封環(huán)半徑、工作揚(yáng)程、液體密度有關(guān)，與泵的流量無關(guān)。此外，液體在葉輪進(jìn)口從軸向變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與FA方向相反的軸向力。單側(cè)吸入懸臂式泵還有進(jìn)口壓力作用的與FA方向相反的軸向力，立式泵還有重力引起的軸向力。01離心泵的軸向力2．軸向力的平衡軸向力的平衡方法：止推軸承平衡孔或平衡管雙吸葉輪或葉輪對稱布置平衡盤01離心泵的軸向力2．軸向力的平衡止推軸承

使用止推軸承，但只能承受部分軸向推力。小型泵單獨(dú)使用，大型泵用作補(bǔ)充手段，承受部分推力，并軸向定位。平衡孔或平衡管

使用這兩種方法的泵具有前后密封環(huán)。平衡孔法的葉輪后蓋板開平衡孔。在后密封環(huán)以內(nèi)，前后壓力基本相等。

缺點(diǎn)：容積效率和水力效率降低。平衡管法的葉輪后蓋板不開平衡孔，將后密封環(huán)之內(nèi)的液體用泵體外的平衡管引回葉輪吸入口。特點(diǎn)：容積效率降低，但水力效率不降低。01離心泵的軸向力2．軸向力的平衡雙吸葉輪或葉輪對稱布置

雙吸葉輪兩側(cè)壓力平衡，多用于大流量泵。多級(jí)離心泵各級(jí)揚(yáng)程一般相等，葉輪為偶數(shù)時(shí)，葉輪對稱布置，即可平衡軸向力。該兩種方法實(shí)際上不能完全平衡軸向力，仍需要止推軸承法承受剩余的不平衡軸向力。01離心泵的軸向力2．軸向力的平衡平衡盤1231-平衡盤2-平衡板3-平衡套組成：葉輪、平衡盤（固定在泵軸上）、平衡室、卸放管（連接泵吸口）葉輪背面壓力降pA→b1隙→pBpB＜pApB→b2隙→pCpC＜pB

泵壓頭穩(wěn)定時(shí)：pA、pB

、pC均不變泵軸軸向穩(wěn)定pA↑→軸左移→b2↓→pB↑→軸右移（直到新的平衡）

pA↓反之相反01離心泵的軸向力2．軸向力的平衡問題：1.設(shè)平衡盤的離心泵工作壓力減小后平衡盤的(軸向、徑向)間隙(增大、減小)。2.離心泵關(guān)小排出閥時(shí)，其軸向力(增大、減小)。3.離心泵開大旁通閥時(shí)，其軸向力(增大、減小)。028435759離心泵的徑向力02離心泵的徑向力1．徑向力

由于船用泵經(jīng)常在非額定流量下工作，因此應(yīng)考慮徑向力的影響。徑向力對于轉(zhuǎn)動(dòng)的泵軸來說是個(gè)交變負(fù)荷，會(huì)使軸因疲勞而發(fā)生彎曲變形等破壞；同時(shí)徑向力還會(huì)使泵軸產(chǎn)生撓度，使間隙較小的部件發(fā)生擦碰，引起振動(dòng)，縮短密封環(huán)和軸封的使用受命。為平衡徑向力，可采用雙層蝸殼結(jié)構(gòu)，而在多級(jí)泵中可將相鄰蝸殼錯(cuò)位布置，見圖。特點(diǎn)：流量偏離額定流量越大、揚(yáng)程越高、葉輪尺