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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 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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