多級(jí)泵和單級(jí)泵在平衡裝置上的區(qū)別之處
分段式多級(jí)離心泵的軸向力是各級(jí)葉輪軸向力的疊加,其數(shù)值很大,不可能完全由軸承來承受,須***采取有效的平衡措施。
①葉輪對(duì)稱布置將離心泵的每兩個(gè)葉輪以相反方向?qū)ΨQ地安裝在同一泵軸上,使每兩個(gè)葉輪所產(chǎn)生的軸向力互相抵消。這種方案流道復(fù)雜,造價(jià)較高。當(dāng)級(jí)數(shù)較多時(shí),由于各級(jí)泄漏情況不同和各級(jí)葉輪輪毅直徑不相同,軸向力也不能完全平衡,往往還需采用輔助平衡裝置。
?、谄胶獗P裝置因分段式多級(jí)離心泵葉輪沿一個(gè)方向裝在軸上,其總的軸向力很大,常在末級(jí)葉輪后面裝平衡盤來平衡軸向力。平衡盤裝置由裝在軸上的平衡盤和固定在泵殼上的平衡環(huán)組成,在平衡盤5與平衡環(huán)4之間有一軸向間隙b,在平衡盤5與平衡套3之間有一徑向間隙b0,平衡盤5后面的平衡室與泵的吸人口用管子連通,這樣徑向間隙前的壓力是末級(jí)葉輪背面的壓力P2,平衡盤后的壓力是接近吸入口的壓力Pl。泵啟動(dòng)后由多級(jí)泵末級(jí)葉輪流出來的高壓液體流過徑向間隙b0,壓力下降到P‵,由于壓力P‵>Pl,就有壓力P‵一Pl作用在平衡盤5上,這個(gè)力就是平衡力,方向與作用在葉輪上的軸向力相反。
離心泵工作時(shí),當(dāng)葉輪上的軸向力大于平衡盤5上的平衡力時(shí),泵的轉(zhuǎn)子就會(huì)向吸入方向竄動(dòng),使平衡盤5的軸向間隙b0減小,增加液體的流體阻力,因而減少了泄漏量。泄漏量減少后,液體流過徑向間隙b0的壓力降減小,從而提高了平衡盤5前面的壓力p‵,即增加了平衡盤5上的平衡力。隨著平衡盤5向左移動(dòng),平衡力逐漸增加,當(dāng)平衡盤5移動(dòng)到某一個(gè)位置時(shí),平衡力與軸向力相等,達(dá)到平衡。
同樣,當(dāng)軸向力小于平衡力時(shí),轉(zhuǎn)子將向右移動(dòng),移動(dòng)一定距離后軸向力與平衡力將達(dá)到新的平衡。由于慣性,運(yùn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子不會(huì)立刻停止在新的平衡位置上,而是繼續(xù)移動(dòng)促使平衡破壞,造成轉(zhuǎn)子向相反方向移動(dòng)的條件。
水泵在工作時(shí),轉(zhuǎn)子******也不會(huì)停止在某一位置,而是在某一平衡位置左右軸向竄動(dòng)。當(dāng)泵的工作點(diǎn)改變時(shí),轉(zhuǎn)子會(huì)自動(dòng)地移到另一平衡位置進(jìn)行軸向竄動(dòng)。由于平衡盤有自動(dòng)平衡軸向力的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。
單級(jí)泵的平衡裝置:
?、偃~輪上開平衡孔可使葉輪兩側(cè)的壓力基本上得到平衡。但由于液體通過平衡孔有一定阻力,所以仍有少部分軸向力不能完全平衡,并且會(huì)使泵的效率有所降低,這種方法主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,多用于小型離心泵。
?、诒皿w上裝平衡管,將葉輪背面的液體通過平衡管與泵入口處液體相連通來平衡軸向力。這種方法比開平衡孔優(yōu)越,它不干擾泵入口液體流動(dòng),效率相對(duì)較高。