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文档简介

第四章 离心泵中的轴向力及径向力,本章主要内容,轴向力的产生与计算 轴向力的平衡 径向力及其平衡,4-1 轴向力的产生和计算,一、轴向力产生的原因,离心泵运转时，在其转子上产生一个很大的与泵轴平行的作用力，即轴向力。原因如下：,1、叶轮前后盖板不对称产生的轴向力A1，指向吸入口 2、动反力A2，指向叶轮后面 3、轴台、轴端等结构因素引起的轴向力A3，方向不定 4、立式泵的转子重量A4，向下 5、其它因素,二、盖板表面力A1,由圆盘损失计算的相关公式，及泵腔内压力按抛物线规律分布，可得到：,其中：,三、动反力A2,液体受叶轮作用，由轴向径向，故液流给叶轮一个反作用力，沿轴向指向后面。该力可由动量定理求得：,四、轴台等结构因素引起的力A3,对于悬臂叶轮，由于吸入压力与大气压不同而引起的轴向力：,五、立式泵的转子重量A4,A4总是垂直向下,总的轴向力：A A1 A2 A3 A4,注意：当口环磨损严重时，上式误差较大,4-2 轴向力的平衡,一、推力轴承,对于轴向力不大的小型泵，使用此方法。好处是结构简单。 即使有其它平衡装置，考虑到残余力，也常用推力轴承,二、平衡孔或平衡管,好处：结构简单，易于实现 缺点：容积损失，有可能破坏正常流态，水力效率 平衡管稍好，但结构相对复杂 注意：平衡孔（平衡管）一定要与密封环一起使用,三、双吸叶轮,四、对称布置叶轮,注意：因两级叶轮扬程不同，可能不能完全消除轴向力。即使扬程相 同，在启动时，因液体流动顺序的原因，轴向力也不一样。,五、背叶片（副叶片）,原因：有背叶片时，后盖板腔中液体旋转速度vu=u，而无背叶片 vu=u/2 故使得液体作用在后盖板上的压力减小了,要求：背叶片宽度t=58mm，间隙s越小越好。 应用：消耗额外功能，但不会超过平衡孔，多用于杂质泵，防污物入填料,背叶片实例,六、平衡鼓,其中，H为扬程，H1为末级叶轮扬程，K为系数=0.6。 平衡鼓尺寸（直径）可根据已知的不平衡力F，通过下式决定：,七、平衡盘,主要尺寸：径向间隙b1，轴向间隙b2，间隙长度L1,L2 要求：需要合理分配两个间隙前后的压差 灵敏度：,4-3 径向力及平衡,一、产生的原因,当QQd时，轴对称流动，无径向力。 当QQd时，V3，V2，且方向变化，两股液流相撞，V2降低后与V3一致，动能压能，蜗壳压力，从隔舌到出口，压力不断升高，结果为P。 同时，压力大处，出流，动反力R。 最后，二者合力F。,二、计算方法,无理论解，经验公式：,Kr经验系数：,三、径向力平衡,1、双蜗壳,2、加导叶蜗壳,3、对多级蜗壳式泵，倒置压水室,本章复习思考题,1、何为轴向力？产生的主要原因有哪些？各部分的方向如何？怎么计算？
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