水泵的轴向力有什么知识？

  轴向力的产生和危害。

  泵在正常运行过程中，其主轴会产生轴向力。因为泵腔内的流体流动，必然会对主轴产生动反力，所以泵工作时必然会产生轴向力。在轴向力的作用下，转子会产生轴向位移，导致动静部分之间的相互研磨和碰撞，导致泵严重损坏。轴向力的存在会导致泵长运行，降低其使用寿命和整体性能，甚至危及操作人员的安全。因此，平衡泵的轴向力是提高泵的主轴性能和安全性的关键。

  除了上述必然因素导致泵转子产生轴向力外，其它不合理因素也可引起轴向力，主要有以下几种：

  1.泵正常运行时，叶轮吸入口的压力为P1，叶轮背面的压力为P2，P2>P1。因此，沿泵的轴向方向产生推力F1。

  2.叶轮流道压力分布不对称引起的轴向力F4。

  3.对于立式泵，其内部转子具有重力，这将成为轴向力的组成部分；对于卧式泵，这种轴向力不存在。

  4.叶轮前后盖板不对称；

  5.轴台阶、轴端等结构设计存在不合理因素；

  6.其它因素导致转子产生轴向力，例如泵腔内径向流动。

  7.液体经过叶轮后，由于流动方向的改变而产生的动反力F2。多级离心泵中，流体通常从轴向流入叶轮，径向流出，流动方向的改变是由于液体受到叶轮的作用力，所以液体也会对叶轮产生相同大小、相反方向的力。轴向力F是由叶片压力分布不对称引起的。

  8.叶片工作面的压力大于叶片背面的压力，其形成的压差也会产生轴向力。泵腔内流体的动反力和叶轮前后盖板的不对称性是造成转子轴向力的主要原因。

  泵的轴向力平衡方法。

  平衡泵转子轴向力的方法有很多种，比如在泵外设置推力轴承，在泵腔上设置平衡孔或平衡管，以降低泵压。叶轮设计采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，使用平衡盘和平衡鼓结构。其中，转子轴向力平衡多采用平衡盘和平衡鼓结构。

  平衡板广泛应用于多级泵的轴向力平衡，位于泵的末级叶轮后面。平衡装置有径向和轴向两个间隙，从末级流出的带压液体通过径向间隙流入平衡板前的空腔，形成高压状态。在平衡板后侧的空腔上设置平衡管，与泵入口连接，使该空腔内的压力与泵入口的压力基本一致。由于平衡板前后两个空腔内的压力不同，构成压差，产生与轴向力相反的平衡力，达到平衡效果。

  采用平衡盘结构平衡泵转子的轴向力时，由于轴向力不断变化，平衡力也发生了变化，其工作过程是动平衡过程。平衡盘通过转子跳动自动调节变化间隙的大小，调节平衡力的大小，可以充分平衡转子的轴向力，不需要外部推力轴承的辅助，平衡结构可以省略外部推力轴承。

  平衡盘结构的缺陷:

  (1)泵转子以较低的速度启动时，泵内流体产生的推力较小，不能将平衡盘推离平衡座，造成两者在工作时接触、磨损、磨损，达到一定限度后需更换，降低平衡盘的使用寿命。

  (2)平衡盘轴向间隙极小，适用范围有限，不适用于泵内液体含沙、泵干燥或泵内液体接近气化等情况。

  (3)由于平衡盘依靠平衡管泄漏泵中的液体，使其前后产生压差以平衡轴向力，泄漏会降低泵的效率。

  平衡鼓广泛应用于离心压缩机的轴向力平衡领域。平衡鼓没有轴向间隙。带压液体通过平衡鼓的径向间隙进入平衡腔，构成高压，在其后的空腔内壁上设置平衡管与泵入口相通，使空腔内压力始终大于或等于入口压力，从而达到平衡轴向力的目的。

  采用平衡鼓结构平衡轴向力，制造平衡鼓结构动静部之间的间隙时制定，不能自动调整平衡力的大小，因此需要在外部设置推力轴承来平衡多馀的平衡力，其优点是动静部没有接触，没有磨损，寿命长。