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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 Q Qd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
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