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如何平衡水泵的轴向推力

让需要安全阀校验、检测、检验的地方都有安全阀检测机构 [在线微信交谈] 时间：2024-08-01
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如何平衡水泵的轴向推力

水泵运行中，轴向推力是影响机组稳定性的关键力学因素——叶轮两侧压力差、液体径向流动冲击等作用下，单向推力易导致轴承过载、轴系变形甚至设备损坏，直接威胁系统安全。平衡轴向推力需依赖结构设计（如平衡盘、双吸叶轮）与运行调整（如控制进出口压力）等综合手段，但工况波动或设计偏差可能打破平衡，引发压力异常升高。此时，安全阀校验的重要性凸显：定期验证其起跳压力与密封性能，能在轴向推力失衡导致压力超限时快速泄压，避免管道破裂或电机过载，为平衡措施的有效实施提供安全兜底。如何在设计、调试与维护中协同优化平衡结构与校验规程，成为保障水泵长周期安全运行的重要课题。

水泵的轴向推力平衡至关重要，它关系到水泵的正常运行和使用寿命。为了有效平衡轴向推力，通常采用以下几种方法：

水泵推力平衡方法

【平衡孔与密封圈】

首先，可以在单级泵的后盖板靠近轮毂处钻几个平衡孔，并配备相应的密封圈，利用泵工作时后盖板密封圈内的液体与吸入口相通，从而平衡部分轴向力。

【平衡管】

其次，采用平衡管也是一种常见的方法，通过在叶轮后盖板上设置口环，利用平衡管将密封空间内的液体引入泵入口，使轴向力得到平衡。

【径向筋片】

此外，还可以在叶轮后盖板的背面对称安置几条径向筋片，利用叶轮的旋转使叶片背面的液体加快旋转，从而降低背面的压力，达到平衡轴向力的目的。

【双吸叶轮】

对于流量较大的单级离心泵或多级离心泵，则可以采用双吸叶轮，使轴向推力得到自然平衡。

【多级泵方法选择】

另外，对于多级泵的轴向平衡装置，可以采用叶轮对称布置法、平衡毂平衡轴向力和平衡盘平衡轴向力等多种形式。这些方法各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法进行平衡。同时，在使用过程中也需要注意观察水泵的运行状态，及时发现并处理轴向推力不平衡的问题，以确保水泵的稳定运行。

　对于单级泵轴向力的平衡一般有以下几种形式：

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。其特点是：泄漏较多，经过平衡孔的液体又干扰了叶轮入口液体的正常流动，使离心泵的效率降低2-5%左右，只适用于小型单级离心泵。

采用平衡管

这种方法与开平衡孔的方法基本相同，在叶轮后盖板上与吸入口对应处设置口环，利用平衡管将此密封空间内的液体引入到泵入口处，使这部分液压与入口压力平衡，泵管家提供，从而使轴向力得到平衡，这种装置要求平衡管的过流断面积应等于或大于口环间隙过流面积的4-5倍。

采用平衡叶片

在叶轮后盖板的背面对称安置几条径向筋片，当叶轮回转时，筋片如同泵叶片一样使叶片背面的液体加快旋转，离心力增大，使叶片背面的压力显著下降，从而使叶轮两侧压力达到平衡，其平衡程度取决于平衡叶片的尺寸和叶片与泵体的间隙。缺点是泵效率降低。

采用双吸叶轮

在流量较大的单级离心泵或少数多级离心泵上采用双面进水的叶轮，则轴向推力由它本身的工作条件得到平衡，但实际上由于制造商很难做到泵的两侧过流部件的几何形状完全一致，所以仍会有较小的轴向力作用在转子上，因此，靠泵轴一端的单列向心滚珠轴承承受。

另外，对于多级泵轴向平衡装置，可采用叶轮对称布置法、平衡毂平衡轴向力和平衡盘平衡轴向力等形式。

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