您的当前位置: 首页 > 新闻资讯 > 技术文章

消防泵,水泵新型轴向力平衡装置如何设置

2020/02/07

新型轴向力平衡装置

这种泵的新型轴向力平衡装置,可取代传统的平衡装置,能任意程度地平衡轴向力,适用于各种泵,尤其适用于深井潜水泵(潜油泵)和节段式多级泵。采用该装置后,既平衡了轴向力,又基本上无泄漏,因而泵传统平衡装置的泄漏损失可完全回收,节能效果达3%一10%。实用表明,该装置原理无疑,节能效果显著。

(1)新装置的原理和特点

新烈轴向力平衡装置,在节段式多级泵f:的用例如图19-22 (a)所示,在深井潜水泵上的用例如图19-22 (b)所示。它是把一对动、静摩擦副装于末级叶轮之后,动环随叶轮旋转,静环则不旋转。端面摩擦副前面是末级叫一轮出口的高压液体,端面摩擦副之后与大气压或泵进口低压区相通。由此密封端面把高压液体与低压区隔开,作用于末级叶轮前的高压(等于n-1级泵的压力)和作用于末级叶轮后面的低压(如等于大气压)之差构成指向叶轮前方的总平衡力,平衡作用在整个转子上的轴向力。虽然泵的末级压力较高,但采用平衡型端面摩擦副,可以人为地控制端面比压,从而使摩擦功率损失很小和具有长的寿命。即使摩擦副严重磨损,只是泄漏量增加,轴向力仍基本上得到平衡,所以该装置是十分可靠的。摩擦副设计合适,基本上无泄漏,从而消除了传统衡装置较大的泄漏量。另外,由于基本上无泄漏.摩擦副前的液体处于相对静止状态,只要采取不复杂的措施就可以得到理想的防杂质的效果,因而这种装置可以用于抽送含杂质液体的泵。

水泵新型轴向力平衡装置

图19一22 新型平衡装置

深井潜水泵(潜油泵)由于受井径的限制,推力轴承的容量较小,因而轴向力的平衡一直是高扬程深井潜水泵的关键问题。另外,深井潜水泵大都将推力轴承装在泵下方电动机的底部,这样在各级叶轮轴向力的作用下,轴处于受压状态,将加剧轴套、口环等的磨损,这是深井潜水泵寿命远小于深井泵的主要原因。深井潜水泵采用该装置后.除具有上述这些优点之外,使传动轴的受力状态从受压变为受拉,可以提高泵运行的可靠性和寿命。

节段式多级泵采用该装置,可以取消平衡盘,其后的轴封装置可以取消或简化。多级泵的轴向力很大,通常为数千到数万牛顿,自有多级泵以来,大都采用平衡盘等装置来平衡轴向力,许多学者对平衡盘这个多级泵至关重要的部件进行了人量试验研究,但其基本结构没有改变。

新型平衡装置和传统平衡盘装置技术指标的比较列于表19-6


径向力及其平衡

具有螺旋形压水室的泵,在运转中会产生作用于叶轮上的径向力,使轴受交变应力.产生定向的挠度,在计算泵的强度时应子以适当考虑。

(1)产生径向力的原因

螺旋形压水室是按设计流单设计的,此刻液体在叶轮周围压水室中的速度和压力是均匀的,轴对称的。因为压力是轴对称的,故作用于叶轮上的合力为零,理论上无径向力作用。

但是.当压水室和叶轮相互协调的条件——设计流最被破坏时,两者出现了尖锐的矛盾,从而破坏厂压力沿叶轮轴对称分布的条件,因而产生了径向力。

当流量小于设计流量时,压水室中的速度从隔舌开始越来越小,相当十在扩散管道中流动,压力逐渐增加。另一方面,流人压水室的叶轮出口的绝对速度,当流量小于设计流量时反而增加,且方向发生变化,此液流和压水室中的液流相遇时,因速度大小和方向不同产生撞击。结果产生很大的撞击损失,同时,通过撞击,从叶轮内流出的液体速度下降到压水室中的速度,把它的一部分动能,转换成压力能,传给压水室中的液体,

使压水室内的液体压力上升,另一部分动能,则在撞击过程中损失掉了。因此,从隔舌开始,到扩散管进口的流动中,压水室的液体在r句前运动过程中,不断地受到流出叶轮液体的撞击,不断增加压力,致使压水室内的压力从隔舌开始,不断上升,合力p的方向大约与隔舌成90°,如图19-25 ( b)所示。