在多級泵的運行過程中,軸向力的(de)產生是一個(gè)不(bú)可忽視的問題。軸向力若得不到有效(xiào)消除,會對泵的正(zhèng)常運行產生諸多不利影響,如導致泵(bèng)軸彎(wān)曲、振動加劇、密封(fēng)損壞(huài)等,進而影響(xiǎng)泵的使用壽(shòu)命和工作效率。因此,探尋多級泵軸向力的消除方法是保障泵(bèng)穩(wěn)定運行的關鍵所在。
多級泵軸向力產生的主要原因是(shì)葉輪在工作時受到(dào)的沿軸線方向的不平(píng)衡力。當液體流經葉(yè)輪時(shí),由於葉片對液體的作(zuò)用力以及液體的(de)反作用力,會在葉輪(lún)上產生一個指向泵入(rù)口或出口的軸向力。這個軸向力會隨著泵的級數(shù)增加而增大,若不加以處理,將會對泵的機械結構和運行穩定(dìng)性造成嚴重威脅。
目前,針對多級泵軸(zhóu)向力的(de)消除,主要有(yǒu)以下幾種常見的方(fāng)法:
平衡(héng)盤法是(shì)一種較為常用的軸向力平(píng)衡方式。平衡盤安(ān)裝在泵的末級葉輪之後,它與泵軸之間通過鍵連接,能夠隨著泵軸一起旋轉。當泵運行時,平衡(héng)盤會受(shòu)到(dào)來自葉輪出口高壓液體的壓力作用,同時平衡(héng)盤前的壓力相對較低。通過合(hé)理設計平衡盤(pán)的結構和(hé)尺寸,使(shǐ)得平衡盤前後的壓力差所(suǒ)產生(shēng)的軸向力能夠抵消部分甚至全部的葉輪軸向力,從而達到平衡軸向力的目的。這(zhè)種方法具有結構(gòu)簡單、平衡效果較(jiào)好的優點,但需要精確的設計和計算來確保平衡盤的性能。
平衡鼓法(fǎ)也(yě)是(shì)消除多級泵軸向力的(de)有效方法(fǎ)之一。平衡鼓位於泵的某一中間級葉輪之後,其作用(yòng)原理與平衡(héng)盤類似。平衡鼓內通常有一個徑向開口,液體可(kě)以通(tōng)過這個(gè)開口進入平衡鼓內部,形(xíng)成一個壓力較(jiào)低的區域。這樣,平(píng)衡鼓外表麵受到的高壓液體壓力與內部低(dī)壓產生的軸向力相互抵消,實(shí)現(xiàn)軸向力的平衡。平衡鼓法的優點是可以在不影響泵整體結構的情況下較好地平衡軸向力,並且平衡效果較為穩定。
此外,廣東水泵廠采用雙吸葉輪也是一種可行的方法。雙吸葉(yè)輪的結構特點是具有兩個吸(xī)入(rù)口,液體從兩個方向流入葉輪(lún),使得葉輪上的液體作用力更加均勻,從而大大減小了(le)軸向力的產生。這種結構的葉輪在一定程度上可以替代平衡盤或平衡鼓,簡化泵的結構,提高泵的(de)效率。
在實際的多級泵設計和運行中,需要根據具體的工況要求、泵的結(jié)構特點以及成本等因素綜(zōng)合考慮選(xuǎn)擇合適的軸向(xiàng)力消(xiāo)除方法(fǎ)。有時,為了達到更好(hǎo)的平衡效果,也會采(cǎi)用多(duō)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)組合使用的方式。總之,有效地消除多級泵的軸向力對於保證泵的(de)安全穩定運(yùn)行至關重要,這也是多級泵(bèng)技術不斷發展和完善的(de)重要研究方向之一。