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多级离心泵为什么要设置平衡盘 长沙中联泵业组织员工进行科研攻关

多级离心泵为什么要设置平衡盘 长沙中联泵业组织员工进行科研攻关
发布时间:2020/08/22 作者:中联泵业 点击次数:136次

  多级泵的平衡盘装置由平衡板、平衡盘组成。其工作原理是:从末级叶轮出来的带有压力的液体,经平衡板与平衡盘间的径向间隙流入平衡盘与平衡板间的水室中,采用平衡盘装置,能把轴向力全部平衡。为了保证平衡盘能自动平衡,轴两端的支承轴承应能在一定范附内作轴向自山移动,任何一端都不应设止推轴承。使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连,其压力近似为泵的入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等,就产生了向后的轴向平衡力。轴向平衡力的大小随轴向位移的变化、调整平衡盘与平衡板间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡板间水室压力)而变化,从而达到平衡的目的。但这种平衡经常是动态平衡。

多级离心泵的轴向平衡装置常采用平衡盘,如图3-10所示。平衡盘固定在轴上和轴一起转动,它和泵壳间有径向间隙b和轴向间隙bo。由末级叶轮来的压力为P的液体,流经径向间隙b后,压力降低到P',流经轴向间隙b。后压力降低到Po,流出的液体通过回流管流回泵第一级入口。因此Po接近泵入口压力。由于平衡盘两侧有压力差P' - Po,就有一个向后的力作用在平衡盘上,这个力就是平衡力,它的方向与叶轮上的轴向力刚好相反。

 

多级离心泵平衡盘

    当叶轮上的轴向力大于平衡盘上的平衡力时,整个叶轮组受到向前的力的作用而向前移动,使bo变小,液体的泄漏爪也减少,p'增加,P'-Po也增加,使平衡力增加,推动平衡盘和叶轮组后移。当间隙增大到一定贵时,平衡力和轴向力相等。但由于叶轮组运动的惯性,还会继续后移,间隙还会增大,从而使P'降低,这时平衡力又小于轴向力,叶轮组又向前移动。如此运动不停,因此叶轮组还是在平衡位置上前后脉动达到自动平衡的。如果泵的工作点改变,叶轮组就移动到另一个平衡位置作轴向脉动。
    径向间隙b是起节流作用的。如果不设径向间隙b,那么当轴向力变化时,虽然轴向间隙bo会随着变化,但不管变多大,作用于平衡盘上的压力P’永远等干末级叶轮出口压力P,作用在平衡盘上的压力差也就不变,自动平衡就建立不起来。
    

  从末级出来的带有压力的液体,经过平衡板与平衡盘间的径向间隙流入平衡盘前的空腔中,空腔处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵入口相连,其压力近似为入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等,因而也就产生了向后的轴向推力,即平衡力。平衡力与轴向力相反,因而自动地平衡了叶轮的轴向推力。当叶轮的轴向推力大于平衡盘的平衡力时,泵转子就会向入口侧移动,并由于惯性的作用,这种移动并不会立即停止在平衡位置上,而是要超出限度,引起平衡盘轴向间隙过量减小,使泄漏量减少,平衡盘前空腔的压力升高,于是平衡盘上平衡力增加,并超过叶轮的轴向推力,把转子又拉向出口侧。同样这个过程是有惯性的,使平衡盘的轴向间隙增大,引起平衡力小于轴向推力,转子又向入口侧移动,重复上述过程。这个过程是自动的,在泵工作时,转子始终是在某一平衡位置上这样轴向窜动着,不过窜动量极小,从外观上很难看出来。

  平衡盘安装在多级泵的末级叶轮背后,平衡盘除轮毂(或轴套)与泵体之间有一个间隙b外,在盘与泵体之间还有一个轴向间隙b0,平衡盘的背后则是通入口管的平衡室。末级叶轮背后的高压液体流向径向间隙b,压力从P降到P′,由于P′大于P0(平衡室压力),平衡盘两侧产生一压力差,压力P′液体将平衡盘推向后面并经间隙b0流向平衡室,这推开平衡盘的力即为平衡力,与转子的轴向推力方向相反。

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