潛水泵軸向力平衡的新方法
發(fā)布時(shí)間：2015年07月24日 09:14 閱讀：5721
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澤德
潛水泵屬多級(jí)離心泵,其軸向力的存在不僅影響水泵向高揚(yáng)程發(fā)展,還影響泵的使用壽命和效率，由于水泵軸向力太大導(dǎo)致很多潛水泵的停車事故,造成
潛水泵電機(jī)石墨推力軸承磨損快,甚至有將石墨推力軸承壓裂的情況。常用的軸向力平衡的方法有:葉輪開平衡孔、葉輪對(duì)稱布置、采用平衡盤等方法。
對(duì)潛水泵來說，液體作用在葉輪后蓋板壓力分布不同而產(chǎn)生作用在葉輪上的軸向力,液體從葉輪進(jìn)口到出口液流方向發(fā)生變化引起的作用在葉輪上的動(dòng)反力,軸頭的水壓力及轉(zhuǎn)子體的重力4個(gè)力的合力形成了軸向力。受井徑的限制,潛水泵的徑向短軸向長(zhǎng)，因此在水泵設(shè)計(jì)中,一般采用在葉輪上開衡孔的方法來平衡軸向力,剩余軸向力由電機(jī)推力軸承承受，由于電機(jī)承受軸向力有限,就直接影響水泵的使用壽命和向高揚(yáng)程的發(fā)展。
1.軸向力平衡新方法：
(1)加大葉輪后密封環(huán)平衡軸向力。水泵葉輪一般分為閉式,半開式兩種,其軸向力的計(jì)算也各不相同。在葉輪前后密封環(huán)外徑相同時(shí)液體作在葉輪上的軸向力.由于葉輪前后蓋板不對(duì)稱,前蓋板在吸入眼部分沒有蓋板、另一方面,葉輪前后蓋板象輪盤一樣帶動(dòng)前后腔內(nèi)的液體旋轉(zhuǎn),作用在后蓋板上的壓力,大于前蓋板對(duì)稱作用的壓力，如果保持葉輪前密封環(huán)直徑不變,將葉輪后密封環(huán)直徑適量加大，使后蓋板上的壓力與前蓋板對(duì)稱作用的壓力相等，然后互相抵消。
(2)軸向力平衡裝置平衡軸向力。潛水泵軸向力平衡裝置的徑向間隙由葉輪后密封環(huán)、殼體、平衡裝置構(gòu)成;軸向間隙由石墨盤、不銹鋼盤構(gòu)成;平衡裝置的腔體與大氣相通.當(dāng)水泵工作時(shí),泵產(chǎn)生壓力經(jīng)徑向間隙和軸向間隙減壓后達(dá)到平衡裝置的腔體,在間隙內(nèi)形成了一定的泄漏量。間隙內(nèi)的流動(dòng)是由沿圓周方向的剪切流和沿間隙長(zhǎng)度方向的壓差流合成,并且剪切流不影響間隙的泄漏量。徑向間隙和軸向間隙的泄漏量應(yīng)相等,而泄漏量又與間隙幾何寸有關(guān)。
隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)地下水開采量越來越大,地下水位逐年降,用泵日趨向高揚(yáng)程發(fā)展.水泵揚(yáng)程越高,軸向力越大,泵越來越容易出現(xiàn)事故，減少或者消除軸向力成為泵設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
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