多级式离心泵轴向力增大原因及改进措施
摘要：分析了苏尔寿mc80（a）离心式水泵轴向力增大的原因，提出了解决方法，改造后收到了良好的应用效果。
关键词：多级离心式水泵轴向推力密封环间隙
一、前言
辽宁锦天化甲醇车间锅炉给水泵（600p001）采用大连苏尔寿泵厂生产的mc80（a）型多级式离心泵，双机运行。在使用中水泵机械密封首先出现频繁泄漏现象并伴随止推轴承箱温度升高、继而烧毁轴承。在多次更换机械密封、止推轴承后，启动泵时造成水泵轴向力瞬间增大，机械密封轴套、折流盘、轴承内圈熔结在一起，解体大修时不得不破坏止推轴承箱，大修周期不足3个月，检修工作量大，水泵运行稳定性低，严重影响正常生产。分析其原因：主要是水泵工作一段时间后，各级叶轮入口密封环、中级密封环不耐高速水流的冲刷，密封间隙不断增大，造成工作时逐渐产生了较大的轴向推力，超出平衡机构的平衡能力，最终造成上述故障（损坏部件见下图）。
二、水泵正常受力工作状况分析
为排除水泵平衡机构平衡能力不足的因素，我们首先分析水泵正常工作时候转子的受力情况，并校核转子的平衡力。
mc80（a）多级水泵为单吸收多级分级式水泵。工作时水以轴向速度c1进入叶轮，而以径向速度流出叶轮，形成一定的水动压力。如果忽略泄漏等因素，工作时水泵每一只叶轮在轴旋转力矩作用
多级离心泵常见的轴向力平衡装置 軸向力平衡装置的选取是多级离心泵设计中的关键问题，其目的是平衡轴向力，防止转子的轴向窜动。文章分析了多级离心泵轴向力产生原因，并介绍了常用的平衡装置。 标签：多级泵；轴向力；平衡装置 引言 多级离心泵在电力、石油化工等行业被广泛应用。轴向力平衡装置的选取是泵组设计的关键问题，检查平衡装置是否需要更换或优化也是多级离心泵维修中的一项重要工作。泵组运转过程中，若平衡装置不能中和泵组产生的轴向力，则会造成泵动静部件摩擦而降低效率，严重时泵转子与各静部件咬死而导致泵损坏。 1 轴向力的产生 多级离心泵运行过程中产生的轴向力包括以下几种：因作用在各叶轮吸入端（驱动端）和吐出端（自由端）的压力不相等，从而产生指向泵驱动端的轴向力；液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，指向叶轮背面，称为动反力；由于泵内叶轮进口压力与外部大气压不同，在轴端和轴台阶上产生的轴向力；立式泵转子重量引起的向下的轴向力；其他轴向力。 2 轴向力的平衡装置 总轴向力会使转子轴向窜动，造成泵动静部件摩擦，而平衡装置的两端有一个压力差，其中的液体形成一个与总轴向力方向相反的平衡力，平衡力大小随平衡盘的移动而变化，直到与轴向力抵消，但由于惯性的作用转子不会立即停止窜动，而是在平衡位置左右窜动且幅度不断减小，最终停留在平衡位置，故随着运行工况的变化，泵转子始终处于动态平衡状态。 平衡装置的设计为多级离心泵设计中的重点，包括叶轮对称布置（适用于偶数级泵）与平衡盘（鼓）法两大类，平衡盘（鼓）法又包括平衡鼓、平衡盘、平衡盘鼓、双平衡鼓形式，随着结构的逐渐复杂，平衡效果也越好。 平衡盘（鼓）法多与推力轴承配合使用，推力轴承一般只承受5%～10%的轴向力，在设计平衡盘（鼓）时，一般不考虑推力轴承平衡的轴向力，保证泵在推力轴承损坏的情况下，平衡盘（鼓）仍能正常工作。 2.1 叶轮对称布置法 叶轮级数为偶数时可采用叶轮对称布置法平衡轴向力，设计上要注意反向叶
选择题 1、水泵的及水高度是指通过泵轴线的水平面与（C ）的高差。当水平下降致超过最大吸水高度时，水泵将不能吸水。 A、水泵排口 B、水泵泵体出口 C、吸水平面 2、当水泵叶片入口附近压强降至该处水开始（A ），水泵将产生汽蚀现象，使水泵不能正常工作。 A、汽化成汽泡 B、凝结成冰 3、水泵运转中，由于叶轮前、后底盘外表面不平衡压力和叶轮内表面水动压力的轴向分力，会造成指向（B）方向的轴向力。 A、吸水口 B、吸水口方向 4、油泵的吸油高度比水泵小得多的原因主要是（C） A、油泵的结构使其吸力比水泵小 B、油液比重比水大得多 C、油液比水更易于汽化而产生汽蚀 5、水泵的标定扬程为150m，当实际扬程达到160m时该水泵将（B） A、不能把水扬送不能到位 B、能把水扬位，但流量、效率将会发生变化 6、离心泵在额定转速下运行时，为了避免启动电流过大，通常在( C ) A.阀门稍稍开启的情况下启动 B.阀门半开的情况下启动 C.阀门全关的情况下启动 D.阀门全开的情况下启动 7、两台同性能泵并联运行，并联工作点的参数为q v并、H并。若管路特性曲线不变，改为其 中一台泵单独运行，其工作点参数为q v单、H单。则并联工作点参数与单台泵运行工作点参数关系为( B ) A.q v并=2q v单,H并=H单 B.q v并<2q v单,H并>H单 C.q v并<2q v单,H并=H单 D.q v并=2q v单,H并>H单 8、对一台q v—H曲线无不稳区的离心泵，通过在泵的出口端安装阀门进行节流调节，当将 阀门的开度关小时，泵的流量q v和扬程H的变化为( C ) A.q v与H均减小 B.q v与H均增大 C.q v减小，H升高 D.q v增大，H降低 9、离心泵，当叶轮旋转时，流体质点在离心力的作用下，流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘， 于是叶轮中心形成( B ) A.压力最大 B.真空 C.容积损失最大 D.流动损失最大 10、具有平衡轴向推力和改善汽蚀性能的叶轮是（ C ） A半开式B开式C双吸式。 11、一般轴的径向跳动是：中间不超过（ A ），两端不超过（ A ） A0.05毫米0.02毫米B0.1毫米0.07毫米C0.05毫米0.03毫米 12、水泵各级叶轮密封环的径向跳动不许超过（ A ） A0.08毫米B0.06毫米C0.04毫米 13、离心泵的效率等于（ B ） A机械效率+容积效率+水力效率B机械效率×容积效率×水力效率C（机械效率+容积效率） 14、水泵发生汽蚀最严重的地方是（ A ） A 叶轮进口处B.叶轮出口处C叶轮轮毂 15、输送水温高的水泵启动时，应注意（ B ）
离心泵试题库 一、填空：（每个空1分） 1．石化装置离心泵密封类型主要有2种，分别是：机械密封、填料密封。 2．离心泵主要工作部件有叶轮、轴、吸入管和排出管。 3．当离心泵输送不出液体时，主要原因有：排气不良、旋转方向不对、吸入过滤器堵塞、吸入阀未开等。 5．离心泵紧急情况下的切换，是指油喷出，电机起火，泵严重损坏等事故。6．离心泵的操作，必须用排出阀、调节流量，决不可用吸入阀来调节流量，以免抽空。7．对于泵的工作温度在80℃以上的泵，在运转前要充分进行预热暖机（用蒸汽或工作液）。预热速率为2~3℃/分左右。预热过程中要经常盘车，保证预热均匀。当泵壳外侧的温度达到工作温度的80％左右时才能启动泵。 8．离心泵加入的润滑油是N46防锈汽轮机油。 9．热油泵是指工作温度在200℃以上的泵。 10．切换泵时，应严格保证系统流量、压力不变原则，严禁抽空、抢量等事故发生。11．离心泵有不同的类型，按叶轮数目可分为：单级泵和多级泵。 12．离心泵在启动之前应罐满液体，此过程称为灌泵。 13．离心泵的主要性能参数有：转速、流量、扬程、功率和效率等。 14．由于液道入口附近某些局部低压区处的压力降低到液体饱和蒸汽压，导致部分液体汽化，并伴有局部高温、高压水击现象，称为：汽蚀。 15．泵的叶轮按结构形式可分为：闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮。 16．高速泵也称高扬程泵，转速一般在10000rpm以上。 17．调节普通离心泵出口流量的方法有：出口阀调节、变转速调节、旁路调节和切割叶轮调节等。(填“台数调节、连接方式调节”也可。) 18．两台普通离心泵并联工作时，其总流量为各分支流量之和，扬程与单台泵扬程相同。19．两台普通离心泵串联工作时：总扬程等于同一流量下各泵扬程之和；流量等于单台泵流量。 20．离心泵各有其特性曲线，但一般都有共同特点：⑴：扬程随流量的增大而下降；⑵：功率随流量增大而上升；⑶效率先随流量增大而上升，达到最大值后便下降。 21．离心泵按进液方式可分为单吸式泵和双吸式泵。 22．离心泵按泵轴位置可分为卧式泵和立式泵。 23．离心泵按支撑方式可分为悬臂泵和双支撑泵。 24．离心泵的切割定律为Q/Q1=D/D1，H/H1=(D/D1)2，N/N1=(D/D1)3。 25．离心泵的比例定律为Q/Q1=n/n1，H/H1=(n/n1)2，N/N1=(n/n1)3。 26．防止气蚀的条件为NPSHa>NPSH。 27．NPSHa表示有效气蚀余量，NPSHr表示必须气蚀余量，NPSH表示允许气蚀余量。28．离心泵的两大主要危害因素是离心泵的气蚀和离心泵的轴向力。 29．气蚀对泵的危害有泵的性能突然下降和泵体产生振动和噪音。 30．泵的效率定义为有效功率/轴功率。 二、判断题：（每题1分） 1．为了节约能源，冬天备用离心泵可以停冷却水。（×） 2．离心泵在轴承壳体上最高温度为80℃，一般轴承温度在60℃以下。（√） 3．为避免气蚀现象，离心泵在安装时应尽量减少泵的入口阻力，选择合适的吸入高度，合
离心泵的气缚与气蚀现象 为区分离心泵的“气缚”与“汽蚀”现象，有必要先简要了解离心泵的结构和理解其工作原理。 离心泵的外观是一个蜗牛状的泉壳，里面装有与泵轴相连的叶轮及泵的进出口阀门等构成。离心泵在开泵前，泵内必须充满液体。启动电机后，电机通过轴带动叶轮高速旋转。高速旋转的叶轮带动液体转动，因叶轮的特殊结构，在离心力的作用下使液体获得很高的能量，表现为流速、压力的增大。在泵壳中崮泵壳的蜗壳形状．流速会逐渐减小，而压力会进一步增大，最终以较高的压力从泵的出口排出。同时，当叶轮中心的液体被甩出后，在叶轮中心形成一定的真空度，而液面的压强比叶轮中心处要高，液面与叶轮中心形成一定压力差。在压差的作用下，液体被吸入泵内。通俗地说离心泵的工作过程是吸进来压出去。 “气缚”现象 离心泵运转时，如果泵内没有充满液体。或者在运转中泵内漏入了空气，由于空气很轻(密度很小)，产生的离心力小，在吸入口处所形成的真空度低，不足以将液体吸入泵内。这时，虽然叶轮转动，却不能输送液体，这种现象称为“气缚”。 可见“气缚”现象是由于泵内存有气体而不能吸液的现象。没有液体的吸入，当然就没有液体的排出。如果泵安装在液面以上时，在
吸入管底部必须安装一个单向底阀。目的是为了不使泵内液体漏掉，以防“气缚”产生。 对于“气缚”现象，只要赶跑泵内空气，使泵内充满液，泵就能恢复正常运行。 “汽蚀”现象 “汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高，泵内叶轮中心附近压力过低，当压力低到等于被输送液体的饱和蒸汽压时，入口处液体将在泵内汽化，产生大量汽泡，随同液体一起进入高压区，在高压区内便被周围高压液体压碎。瞬间内周围的高压液体以极高的速度打向原汽泡所占据的空间，类似于子弹打在这些点上。使叶轮或泵壳出现麻点和小的裂缝，久而久之，叶轮或泵壳将烂成海绵状，这种现象称为“汽蚀”。 简要地说，“汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高，叶轮中心附近压力过低．液体在泵内汽化而损坏泵体的现象。当“汽蚀”现象发生时，其特征是泵体震动并发出噪音，泵的流量、扬程也明显下降。 可见“气缚”与“汽蚀”直接导因是不同的。“气缚”是由于泵内存有空气而产生，不会严重损坏泵体。“汽蚀”是由于液体在泵内汽化而产生．会严重损坏泵体。因此在使用中，应严禁“汽蚀”现象的发生。
1)轴向力的平衡装置 单吸单级泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在，该力只靠泵轴向的止推轴承难以完全承受，必须安装轴向力平衡装置。产生轴向推力的原因主要是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。 图4-12为作用于单吸单级泵叶轮两侧的压强分布情况。一般认为叶轮与泵体之间的液体压力按抛物线形状分布。在密封环直径以外，叶轮两侧的压是对称的，无轴向力。但在以内，作用在叶轮左侧的压力是人口压力，作用在叶轮右侧的压力是出口压力，且，存在压力差。两侧压力差与相应面积的乘积再积分，就是作用在叶轮上的轴向力。所以，离心泵的轴向力总是指向叶轮的吸入口方向。对于单吸多级泵，每级叶轮都产生轴向力，其值可能很大，仅靠轴向止推轴承平衡会使轴承无法承受，将严重降低其使用寿命。 图4-12叶轮两侧压强分布图 从长期的生产实践中总结出许多平衡轴向力的方法，如利用叶轮的对称性、对叶轮结构进行改造、增设专门的平衡装置等，在应用中都收到了良好的效果。轴向力的平衡方法有：（1）利用叶轮的对称性平衡轴向力，采用双吸叶轮或对称排列的方式。 图4-13叶轮对称排列平衡轴向力 对于单级泵，利用双吸叶轮，使叶轮两侧盖板上的压力相互抵消，可以很有效地平衡轴向力。对于多级泵，利用对称排列方式，即将总级数为偶数的叶轮，如图4-13所示背靠背或面对面地串联在一根轴上。这种方法不能完全消除轴向力，一般还应安装止推轴承。卧式多级泵和立式多级泵，常采用此法。 （2）改造叶轮结构平衡轴向力。 对于单吸离心泵，可以适当改变叶轮结构，消除或减少轴向力。主要的有3种方法：
图4-14改变叶轮结构平衡轴向力 （a）平衡孔法（b）平衡管法 ①平衡孔法。即在如图4-14（a）所示的叶轮后盖板上开一圈小孔，称作平衡孔，使后盖板密封环内的压力与前盖板密封环内的压力基本相等。由于前、后盖板密封环直径相同，故大部分轴向力可以被平衡。 ②平衡管法。如图4-14（b）所示，在前、后盖板上都安装有直径相同的密封环，并自后盖板泵腔处接一根平衡管，使叶轮背后的压力液与泵的吸入口接通，以消除大部分轴向力。 ③安装专用的平衡装置。对于单吸多级泵，特别是分段式多级泵，叠加的轴向力很大，一般依靠平衡装置平衡轴向力。主要有： a.自动平衡盘平衡轴向力。自动平衡盘多用于多级离心泵，安装在末级叶轮之后，随转子一起旋转，如图4-15所示。该平衡装置有两个间隙，一个是轮毂或轴套与泵体间的径向间隙b0=0.2～0.4mm；另一个是平衡盘端面与泵体上平衡圈间的轴向间隙b0=0.1～0.2mm；平衡盘后面的平衡室用连通管与泵的吸入口连通，压力接近吸入口压力p0。 图4-15平衡盘装置 液体在径向间隙前的压力是末级叶轮后盖板下面的压力p，通过径向间隙后下降为p＇，压力降Δp=p－p＇液体再流经轴向间隙后，压力降为p0，轴向间隙两边的压力差Δp2=p＇－p0；平衡盘两边的压力差Δp=Δp1+Δp2=（p－p＇）+（=p＇－p0）=p－p0。 而在平衡盘两边的压差只有，故液体对平衡盘就有一个力P，此力与轴向力方向相反，称为平衡力，其大小应与轴向力相等，方向相反，即F—P=0，此时轴向力得到完全平衡。 这种装置中的径向间隙和轴向间隙各有其作用，又互相联系，可以自动平衡轴向力。当工况改变，轴向力F与平衡力P不相等时.转子就会轴向窜动。若转子就向左边的吸入方向移动，轴向间隙b0减小，液体流动损失增加，漏失量减少，平衡盘前面的压力p＇增加。在总液压差不变的情况下，因泄漏量减少，下降，因而压差增大，平衡力P随之增大，转子开始向右边的出口方向移动，直至与轴向力平衡为止。若轴向力F＜P，转子向右移动，轴向间隙b0增大，流动损失减小，泄漏量增加，平衡盘前压力p＇减小，Δp1增大，Δp2减小，平衡力P随之减小，转子又开始向左移动，直至再与F平衡。
第10 讲：轴向力径向力及平衡 10.1 轴向力产生的原因 1. 泵在运转时，叶轮前后盖板压力不对称产生轴向力，其力的方向指向吸入口方向。 2. 动反力：液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，该力指向叶轮后面。 3. 泵内叶轮进口压力与外部大气压不同在轴端和轴台阶上产生的轴向力。 4. 立式泵转子重量引起的轴向力，力的方向指下面。 5. 其它因素：泵腔内的径向流动影响压力分布；叶轮二侧密封环不同产生轴向力。 10.2 轴向力的计算 10.2.1 叶轮前后盖板不对称产生的盖板力A1 假设盖板二侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半3 /2旋转，则任意半径R 处的压头h ‘为：h ‘=(3 2/8g ) (R22- R2) R2 —叶轮外径半径 假定叶轮进口轴面速度与出口轴面速度相等，V m1 = V m2 ,进口圆周分速度V ui = 0 叶轮出口势扬程H P=H T—((g H T/u 2)2/2g )= H T (1—(g H T//2u 22) 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为：h = H P—h = H P—(W2/8g ) ( R22—R2) 将上式二侧乘以液体密度P和重力加速度g，并从轮毂半径积分到密封环半径，则得盖泵轴向力A i =np(R m2—R h2) [H P—(32/8g ) (( R22—( R m2+ R h2) /2 ))] 10.2.2 动反力A2 A2= pQ t (V mo —V m3COO a) ( N ) 其中p—流体密度 (Kg/m 3) Q t —泵理论流量 V mo V m3 —叶片进口稍前和出口稍后的轴面流速 a—叶轮出口轴面速度与轴线方向的夹角
第10讲：轴向力径向力及平衡 10.1 轴向力产生的原因 1.泵在运转时，叶轮前后盖板压力不对称产生轴向力，其力的方向指向吸入口方向。 2.动反力：液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，该力指向叶轮后面。 3.泵内叶轮进口压力与外部大气压不同在轴端和轴台阶上产生的轴向力。 4.立式泵转子重量引起的轴向力，力的方向指下面。 5.其它因素：泵腔内的径向流动影响压力分布；叶轮二侧密封环不同产生轴向力。10.2 轴向力的计算 10.2.1 叶轮前后盖板不对称产生的盖板力A1 假设盖板二侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半ω/2旋转，则任意半径R 处的压头h‘为：h‘＝（ω2/8g）（R22－R2）R2－叶轮外径半径 假定叶轮进口轴面速度与出口轴面速度相等，V m1＝V m2，进口圆周分速度V u1＝0 叶轮出口势扬程H P=H T－（（g H T/u2）2/2g）= H T（1－（g H T//2u22） 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为：h＝H P－h‘＝H P－（ω2/8g）（R22－R2） 将上式二侧乘以液体密度ρ和重力加速度g，并从轮毂半径积分到密封环半径，则得盖泵轴向力A1＝πρg(R m2－R h2)［H P－（ω2/8g）（（R22－（R m2＋R h2）/2））］ 10.2.2 动反力A2 A2=ρQ t（V mo－V m3COOα）（N） 其中ρ－流体密度（Kg/m3）Q t－泵理论流量 V mo V m3 －叶片进口稍前和出口稍后的轴面流速 α－叶轮出口轴面速度与轴线方向的夹角 10.2.3 总的轴向力：A= A1－A2
对多级泵：A＝（i －1）（A C）+ A S i－叶轮级数A C－次级叶轮轴向力 A S－首级叶轮轴向力 按上述方法计算得到的轴向力，通常比实际的要小15～20％。 对泵吸入口对大气有压力的，必须计入轴头和轴肩园截面上产生的轴向力。 对立式泵还应计入转子的重量。 10.3 轴向力的平衡 10.3.1 平衡轴向力的主要方法： 1.采用推力轴承平衡轴向力 2.用平衡孔平衡轴向力 3.单级泵采用双吸叶轮平衡轴向力，多级泵采用叶轮背靠背对称布置平衡轴向力。 4.采用背叶轮平衡轴向力 5.用平衡鼓＋推力轴承平衡轴向力 6.用平衡盘平衡轴向力 7.用平衡鼓＋平衡盘＋推力轴承联合结构平衡轴向力 8.用双平衡鼓平衡轴向力 10.3.2 平衡鼓＋止推轴承平衡轴向力 通常平衡鼓平衡总轴向力的90～95％，余下5～10％的剩余轴向力由止推轴承承受。 平衡鼓前后压差：△P=P3-P5 P3-平衡鼓前压力P3＝P2－（(ω2/8g)(R22-R H2)）ρg P2－末级叶轮出口压力P2＝P1＋［H1(i－1)＋H P］ρg P1-第1级叶轮进口压力H1－泵单级扬程H P－末级叶轮势扬程
离心泵因其操作简易、运行平稳、性价比高及便于维修护理而受到多数使用客户的喜爱并广泛应用于工业领域和日常生活。但凡是机械设备，在经过长时间的持续工作状态下，难免会出现设备的损坏和故障问题，离心泵的气蚀现象就是离心泵的常见故障之一。泵一旦发生汽蚀，其流量和扬程性能不仅会下降，还会表现出噪声、振动明显偏高，严重时甚至会使泵中液流中断，不能正常工作。汽蚀还会对泵的过流部件产生破坏，甚至影响管路系统。产生气蚀现象的原因有很多，例如离心泵产品质量有问题，操作人员的使用不当等。产品在出厂前会经过多道程序的质量检测，所以人为因素的影响比例更大。在工作状态下，离心泵的工作环境及操作因素的影响，占到离心泵发生气蚀现象比例的绝大部分。下面深圳恒才具体为大家介绍下气蚀产生的原因。 气蚀原因: 离心泵在工作的时候，离心泵输送的液体压力，会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到最低的时候，叶轮开始对液体做功，液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力突然增加。这样，不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候，则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气，这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击
离心泵的汽蚀现象介绍 (一)、离心泵的汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。 (二)、离心泵的安装高度Hg 1允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度 而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。 (1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算 Hs1＝Hs＋(Ha－10.33) － (Hυ－0.24) (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H?s 2 汽蚀余量Δh 对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即 用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。 从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算： (1) 输送20℃清水时泵的安装； (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。
离心泵轴向力的平衡方法总结 如果不设法消除或平衡作用在叶轮上（传到轴上）的轴向力，此轴向力将拉动转子轴向串动，与固定零件接触，将造成泵零件的损坏以致不能工作。一般常用以下7大方法来平衡泵的轴向力。一、推力轴承 对于轴向力不大的小型泵，采用推力轴承承受轴向力，通常是简单而经济的方法。即使采用其他平衡装置，考虑到总有一定的残余轴向力，有时也装设推力轴承。 二、平衡孔或平衡管 如图1所示，在叶轮后盖板上附设密封环，密封环所在直径一般与前密封环相等，同时在后盖板下部开孔，或设专用连通管与吸入侧连通。由于液体流经密封环间隙的阻力损失，使密封下部的液体的压力下降，从而减小作用在后盖板上的轴向力。减小轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小。在这种情况下，仍有10~15%的不平衡轴向力。要完全平衡轴向力必须进一步增大密封环所在直径，需要指出的是密封环和平衡孔是相辅相成的，只设密封环无平衡孔不能平衡轴向力；只设平衡孔不设密封环，其结果是泄漏量很大，平衡轴向力的程度甚微。图1平衡孔示意图（具体见2楼） 采用这种平衡方法可以减小轴封的压力，其缺点是容积损失增加（平衡孔的泄漏量一般为设计流量的2~5%）。另外，经平衡孔的泄漏流与进入叶轮的主液流相冲击，破坏了正常的流动状态，会使泵的抗汽蚀性能下降。为此，有的泵体上开孔，通过管线与吸入管连通，但结构变得复杂。 采用上述平衡方法，轴向力是不能达到完全平衡的，剩余轴向力需由泵的轴承来承受。用平衡孔平衡轴向力的结构使用较广，不仅单级离心泵上使用，而且多级离心泵上也使用。但由于轴向力不能完全平衡，仍需设置止推轴承，且由于多设置了一个口环，因而泵的轴向尺寸要增加，因此仅用于扬程不高，尺寸不大的泵上。 三、双吸叶轮 单级泵采用双吸式叶轮后，因为叶轮是对称的，所以叶轮两边的轴向力互相抵消。但实际上，由于叶轮两边密封间隙的差异，或者叶轮相对于蜗室中心位置的不对中，还是存在一个不大的剩余轴向力，此轴向力需由轴承来承受。 四、背叶片
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下： 1．减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）； 2．减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等； 3．防止长时间在大流量下运行； 4．在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀； 5．泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行； 6．泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响； 7．对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料
泵的汽蚀现象以及其产生原因 1、汽蚀 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。苏华泵业 2、汽蚀溃灭 汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。苏华泵业 3、产生汽蚀的原因及危害 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。苏华泵业 4、汽蚀过程 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。苏华泵业 什么是泵的特性曲线？ 通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量、功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。苏华泵业
图 7—1 轴向力计算原理图 第七章 轴向力径向力及其平衡 第一节 产生轴向力的原因及计算方法 泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。因此，必须设法消除或平 衡此轴向力，方能使泵正常工作。泵转子上作用的轴向力，由下列各分力组成： 1．叶轮前、后盖板不对称产生的轴向力，此力指向叶轮吸入口方向，用1A 表示； 2．动反力，此力指向叶轮后面，用2A 表示； 3．轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定，用3A 表示； 4．转子重量引起的轴向力，与转子的布置方式有关，用4A 表示； 5．影响轴向力的其它因素。 下面分别计算各轴向力。 一. 盖板力1A 的计算(图17—1) 由图可知，叶轮前后 盖板不对称，前盖板在吸 入眼部分没有盖板。另一 方面，叶轮前后盖板象轮 盘一样带动前后腔内的 液体旋转，盖板侧腔内的 液体压力按抛物线规律 分布。 作用在后盖板上的 压力，除口环以上部分与 前盖板对称作用的压力 相抵消外，口环下部减去 吸入压力1P 所余压力， 产生的轴向力，方向指向 叶轮入口，此力即是1A 。假设盖板两侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半2ω旋转，则任意半径R 处 的压头h '为(推导见十八章) )R R (g )u u (g g )u (g )u ( h h h 22222222 228812222-=-=-='''-''='ω （7—1） 叶轮出口势扬程，当假定21m m v v =，01=u v 时，为 g )v v ()v v (H g v v H g p p H u m u m t t p 222121222222212+-+-=--=-=ρ g )u gH (H g v H t u t 222 2122-=-= 即 )u gH (H H t t p 22 21-= （7—2） 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为 )R R (g H h H h p p 2222 8--='-=ω 将上式两侧乘以液体密度ρ和重力加速度g ，并从轮毂半径积分到密封环直径，则得盖板轴向力1A
第三节离心泵的轴向力 一、轴向力的产生 双吸叶轮由于叶轮对称布置，轴向力相互平衡，所以不存在轴向力。 但是单吸叶轮不具备像双吸叶轮那样的对称性，由于作用在叶轮两侧的压力不等，故有轴向力存在。 下图为一般单吸多级泵叶轮两侧的压力分布情况。 叶轮吐出压力为P2，一般认为在叶轮和泵体间的液体，受叶轮旋转效应的影响以N/2（N为泵转速）速度旋转，所以在叶轮和泵体间的压力是按抛物线形状分布的。 图的右侧是在叶轮后盖板上压力分布情况，左侧为在前盖板上压力分布情况。由图中可见，在密封环半径r w以上，叶轮两侧的压力是对称的，没有轴向力。在密封环半径r w以下，作用在左侧的是叶轮入口压力P1，作用在右侧的仍是按抛物线分布的压力。因此，两侧压差ABCD乘相应的面积就是作用在叶轮上的轴向力。 轴向力的大小可按下列经验公式计算： F1=KHiγπ(rw2-rh2) 式中F1—作用在一个叶轮上的轴向力（公斤）； Hi—单级杨程（米）； γ—液体重度（公斤/米 r w—叶轮密封环半径（米）； r h—叶轮毂半径（米）； K—实验系数。与比转数有关。当n s =40–200时，K=0.6–0.8。 半开式（没有前盖板）叶轮的形状与比转数有关。作用在半开式叶轮上的轴向力也与比转数有关，可以近似地用下列经验公式计算： F1=2πr1d1kHiγ 式中k—轴向力系数； d1—圆心在叶片进口边上，并与叶轮轮廓相切的圆的直径（米）；它的圆心处的半径就是r1（米）。 除了由于压力不对称所引起轴向力以外，液体的反冲力也能产生轴向力。液体进入叶轮后运动方向由轴向变为径向，就给予叶轮一个反冲力，其方向与轴压力不对称所引起的轴向力相反。在起动时，由于泵内正常压力还没有建立，所以反冲力的作用比较明显。如：起动时深井泵转子上串，多级泵转子后串，都是这个原因，但是正常运转中，这个力是比较小的，可以忽略不计的。
关于泵的轴向力 一、轴向力的产生及危害水泵在正常运转过程中，其 主轴会产生轴向力。由于泵腔内流体流动，必然会对主轴产生动反力，因而泵工作时产生轴向力不可避免。转子在轴向力的作用下，产生轴向位移，造成动静部间相互研磨、碰撞，导致水泵严重损坏。轴向力的存在会造成水泵无法长时间平稳运行，降低其使用寿命和整体性能，严重时甚至危及操作人员的安全。因此，平衡水泵轴向力，是提高水泵主轴性能，从而提升水泵整体性能及安全性的关键。除以上必然因素 造成泵转子产生轴向力外，其他不合理因素也会导致轴向力，主要有以下几种: 1、当泵在正常运行时，叶轮吸入口处的压力为P1，叶轮背面的压力为P2,且P2>P1。因此沿着泵的 轴向方向就会产生一个推力F1。 2、液体流经叶轮后，由于流动方向变化所产生的动反力F2。在多级离心泵中，流体通常由轴向流入叶轮，径向流出，流动方向的变化是由于液体受到叶轮的作用力，因此液体也反作用给叶轮一个大小相等、方向相反的力。由于叶片上压力分布不对称而引起的轴向力F 3。叶片工作面压强大于叶片背面的压强，其所形成的压力 差也将产生轴向力。 4、由于叶轮流道内的压力分布不对称而产生的轴向力F4。
5、对子立式泵而言，其内部的转子是有重力的，这会成为轴向力的组成部分；而对于卧式泵，这个轴向力是不存在的。 6、叶轮前后盖板不对称； 7、轴台阶，轴端等结构设计存在不合理因素；8、其他因素引起转子产生轴向力，如泵腔内径向流。在众多产生轴向力的因素中，泵腔内流体的动反力以及叶轮前后盖板不对称是转子产生轴向力的主要原因。二、水泵轴向力平衡方法平衡水泵转子轴向力的方法多种多样，例如在泵外部设置推力轴承、于水泵腔体上开设平衡孔或平衡管以降低泵压、叶轮设计时采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，以及使用平衡盘、平衡鼓结构等。其中，多利用平衡盘和平衡鼓结构对转子轴向力进行平衡。平衡盘被广泛应用在多级泵的轴向力平衡上，位于泵末级叶轮之后，其结构原理如图1所示。平衡装置存在径向和轴向两个间隙，由末级流出的带压液体，经径向间隙流入平衡盘前的空腔中，使之形成高压力状态。于平衡盘后侧的空腔上开设平衡管，并与水泵入口相连通，使该处空腔内压力与泵入口处压力基本一致。由于平衡盘前后两空腔内压力不等，构成压力差，产生与轴向力反向的平衡力，达到平衡效果。采用平衡盘结构平衡水泵转子轴向力时，由于轴向力不断变化，平衡力也随之改变，因而，其工作过程是动平衡过程。平衡盘依靠转子窜动自动调节其可变间隙大小，从而调节平衡力大小，能够充分平衡
离心泵的气蚀原因及采取措施 【摘要】：通过掌握离心泵的气蚀原因，我们在设计、安装、和生产中应如何预防与消除气蚀现象。 【关键词】：离心泵气蚀原因消除措施 离心泵的气蚀原理： 离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力p K最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力p K小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力p v时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000～3000Hz)，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的
综合现象称为气蚀。 离心泵最易发生气蚀的部位有： 1.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧； 2.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧； 3.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间 隙以及叶梢的低压侧； 4.多级泵中第一级叶轮。 提高离心泵本身抗气蚀性能的措施 (1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。 (2)采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。 (3)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。 (4)设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。 (5)采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性
离心泵汽蚀的研究现状 1.1. 汽蚀发生机理 国内外学者对汽蚀发生的机理进行了很多研究，提出了诸多观点和论述，其中最具代表性的是由柯乃普提出的“气核理论”。该理论认为经过特殊处理的“纯水”可以承受拉力，自然界中的水却只能承受很大的压力，其原因是水中存在很多含有气体或蒸汽的微小的气泡（称为核子），这些核子使液体的抗拉强度降低。当液体的压强低于汽化压强时，这些核子将迅速膨胀形成气泡，从而导致汽蚀发生。但是尺寸很小的气核，内部压强是很大的，核子内部的气体会受压而被周围的水体所吸收。所以小的核子将处于不稳定状态。由此可见，核子不可能长期存留在水中。这就得出一个很奇怪的结论：一方面，要产生汽蚀现象，就必须有核子的存在；而另一方面，核子又不可能在水中长期存在。对于这个矛盾，目前还无法正确解释，现有的汽蚀核子理论在很大程度上还带有臆想性，由核子发展成为汽蚀的过程还只是推测。但是，如果不假设气体核子的存在，就不能设想水体中在某种低的临界压强下会出现汽蚀。因此不得不假定气核具有一系列的附加特性，以保证它们能够存在于水中并处于稳定动态平衡。为此许多研究者便进行了一系列的设想。 这些设想的模式中，比较有名的是Fox和Herzfel模式和E.N.Hervery[7]模式。Fox等人提出，微小气核之所以不会溶解，是因为气核被有机薄膜所包围。这种有机薄膜是在水一气界面上自然形成的，它改变了液体的有效表面张力，推迟了蒸发，阻碍了扩散，使微小气核可以持久地悬浮，但有机薄膜是否存在，还有待物理上的证明。 E.N.Hervery于1947年提出，气体核子是水中固体颗粒或绕流物体表面缝隙中未被溶解的一些气体，而这些固体表面是疏水性的，使得在缝隙中的气体形成一个凹面的自由表面。在这样的情况下，表面张力将阻止液面进入缝隙，因而气体并不能被强迫溶解，而仍可能保持气相。Hervey模式可以解释观察到的所有汽蚀现象，也无须再假设一些不可能有的水的性质，并有很多试验数据予以证实。但是这一模式至今仍缺乏数学描述，这是因为缝隙的尺寸和形状的不确定性，以及固体表面疏水性的不同给数学分析造成了难以克服的困难。
水泵发生气缚和气蚀的原因 ”气缚”：由于泵内存气，启动泵后吸不上液的现象，称“气缚”现象。“气缚”现象发生后，泵无液体排出，无噪音，振动。为防止“气缚”现象发生，启动前应灌满液体。“气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。 1、离心泵气缚现象1)气缚发生原因离心泵在启动前没有灌满被输送的液体，或者是在运转过程中泵内渗入了空气，因为气体的密度小于液体的密度，产生的离心力小，无法把空气甩出去，泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵象被“气体”缚住一样，失去了自吸能力而无法输送液体，称作离心泵的气缚现象。
2)产生危害情况泵打不出液体来，机组产生剧烈振动，同时伴有强烈刺耳的噪音，电机空转，容易烧坏电机。影响输送液体的效率和离心泵的正常工作。 3)预防措施集锦启动前要灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。做好壳体的密封工作，灌水的阀门不能漏水，密封性要好。
2、离心泵气蚀现象1)气蚀发生原因当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁象被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。 造成汽蚀的主要原因有：(1)进口管路阻力过大或者管路过细;(2)输送介质温度过高;(3)流量过大，也就是说出口阀门开的太大;(4)安装高度过高，影响泵的吸液量;(5)选型问题，包括泵的选型，泵材质的选型等。含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，周围的液体就以极高的速度流向气泡中心，瞬间产生了极大的高达几万kpa的高速冲击力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料受到侵蚀和破坏。
离心泵的轴向力的产生和计算 摘要：分析几种型式的离心泵轴向力的形成及其影响的各种因素。对应不同结构形式的离心泵，列出其轴向力的相关计算。 关键词：离心泵 原理 轴向力 计算 离心泵作为一种通用机械，在我国国民经济各部门中应用极广，农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水、采矿和船舶工业等等。其在高速、高温、高压环境下，对泵机组的可靠性要求很高，特别是在一些连续性生产的企业，离心泵是流体物料介质的重要输送动力机构，其能否长周期稳定运行直接影响企业的产量和效益。本文简单介绍离心泵的工作原理，轴向力的产生原因及其计算，希望能给用户单位在离心泵使用维护和技术改造方面提供帮助。 一、离心泵轴向力的形成及其影响的诸因素 1 离心泵的工作原理 离心泵是依靠高速旋转的叶轮使液体在离心力的作用下，从叶轮的外缘进入蜗壳，在蜗壳中，由于流道的逐渐扩大，液体的流速逐渐减小，从而将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排除管道。液体由叶轮中心流向外缘使叶轮中心的压力下降，进口管的液体在其本身压力或大气压的作用下，被压入叶轮中。这样只要叶轮不停地旋转，进口管内的液体就会被连续的吸入和排除。 2 轴向力产生的原因 2.1叶轮前后盖板不对称压力产生的轴向力，这是所有轴向力中最重要的一个因素。又由于叶轮盖板的形状是不规则的，所以其轴向力大小比较复杂，此力指向压力小的盖板方向，用1F 或1F 表示； 2.2 液体流过叶轮由于方向改变产生的冲力（动反力），此力指向叶轮后面，用2F 表示； 2.3 轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定，用3F 表示； 2.4 转子重量产生的轴向力，其方向与转子的布置方式有关，用4F 表示； 2.5 当有径向流时会改变压力分布，因而影响轴向力的数值。在叶轮前盖板泵腔，存在向内径向流动，后泵腔中存在向外的径向流动，轮毂处的压力大于无径向流动时的压力。