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平衡鼓间隙对离心泵轴向力平衡的影响林玲;牟介刚;郑水华;范文粲;王硕;施瀚昱【摘要】选用DB80-82×7型多级泵的平衡鼓为计算模型,利用SolidWorks对6种不同径向间隙的平衡鼓进行分组建模,基于RNG κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,对离心泵的轴向力和间隙处流场进行CFD数值模拟.研究表明:平衡鼓间隙大小对离心泵的轴向力、泄漏量和水力性能有一定的影响,随着间隙的减小,泄漏量减小,平衡鼓平衡轴向力效果得到提高;间隙过小时,入口前侧流动较为复杂,存在一定的涡旋,水力损失增大;为了使离心泵能够获得最佳的轴向力和水力性能,平衡鼓径向间隙的合理取值范围为1.5 ～3.0 mm.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2013(031)006【总页数】4页(P13-15,20)【关键词】离心泵;平衡鼓径向间隙;平衡轴向力;泄漏量;数值模拟【作者】林玲;牟介刚;郑水华;范文粲;王硕;施瀚昱【作者单位】浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TH311离心泵运行的稳定性是研究人员长期关注的一个难题，而轴向受力不平衡是造成多级泵运行故障的主要原因之一［1-2］。
平衡鼓结构简单、安装方便，并且运行可靠性好，采用平衡鼓来平衡轴向力已成为一种重要的平衡方式。
大量的工程应用实践表明，不合理的平衡鼓结构不仅平衡轴向力效果不理想，还会较大程度地影响离心泵总体性能。
由此可见，优化平衡鼓结构设计对离心泵安全、稳定、高效运行具有较大的实际意义。
国内外研究人员在平衡鼓结构、轴向力计算方法和平衡装置的模型优化等方面进行了大量的研究［3-7］。
由于泵内流动状态复杂，无法准确地了解平衡鼓径向间隙处的流场流动状态和泄漏情况，目前，对于平衡鼓径向间隙的研究甚少，间隙尺寸一般凭传统的经验方法确定，具有一定的盲目性。
2018年 7月上 世界有色金属225多级离心泵平衡装置结构改进李华政（江西铜业集团武山铜矿，江西 瑞昌 ３３２２０４）摘 要：多级离心泵在运行过程中会产生较大的轴向力，一般通过平衡装置平衡轴向力。
现有平衡装置主要由平衡盘和平衡环两部分组成，平衡环与平衡盘在运行过程中极易互相磨损，当磨损量达４ｍｍ时就需更换，否则多级离心泵就会出现故障。
基于平衡盘更换成本高、效率低的问题，本文改进了平衡装置，将一体式平衡盘加工成分体式平衡盘，不仅可以提高平衡盘更换效率，还可以重复利用平衡盘，降低成本，该种改进方式具有较好的应用前景。
关键词：金属矿山；多级离心泵；平衡装置中图分类号：ＴＨ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１３－０２２５－２ Structure Improvement of Multistage Centrifugal Pump Balancing DeviceLI Hua-zheng（Ｗｕｓｈａｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｍｉｎｅ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｒｕｉｃｈａｎｇ ３３２２０４，Ｃｈｉｎａ）Absrtact:Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ ｃａｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ｌａｒｇｅ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｂｙ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｕｓｅ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ． Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｅ ｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｂａｌａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ， ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｏｎｌｙ ｕｐ ｔｏ ４ｍｍ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｒｅｐｌａｃｅｄ， ｏｒ ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ ｗｉｌｌ ｂｅ ｆａｕｌｔｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｙｃｌｅ， ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｉｇｈ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｃｏｓｔ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ， ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｂａｌａｎｃｅ ｐｌａｔｅ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂａｌａｎｃｅ ｐｌａｔｅ， ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｄｅｌａｙ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｅ ｐｌａｔｅ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃａｎ ｂｅｔｔｅｒ ｏｂｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｖｏｉｄｓ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｗａｙ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ． Keywords ： ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅ； ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ； ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ收稿时间：２０１８－０６作者简介：李华政，男，生于１９６９年，江西萍乡人，机械工程师，研究方向：机械技术及设备管理。
水泵优化设计研究随着人们对于环保与节能的认识不断提高，节能减排已经成为我们生活中的一种必需品。
在众多节能减排领域中，水泵行业也是一个重要的领域。
水泵作为现代工业生产和民生工程中的重要设备，其作用不只是将水从一个地方输送到另一个地方，更是一个能耗巨大的能源消耗装置。
因此，优化水泵的设计可以帮助我们在节约能源的同时提升设备的效率，为环保事业做出积极的贡献。
一、水泵优化设计的必要性在大多数工业和民生领域，水泵都是不可或缺的，从建筑排水、工业水处理到家庭供水，无处不在。
然而，水泵在使用过程中，会产生一定的能源消耗。
为了降低这种消耗，水泵优化设计的必要性应运而生。
水泵的工作效率与流量相关，在实际使用过程中，我们需要设计出满足需要的流量、速度和压力的水泵。
但是由于设计不合理或制造不规范，我们常常会遇到以下问题：1、效率低：水泵部分的设计缺陷导致水泵的效率低下，这样就会造成能源浪费和生产成本的增加。
2、能源消耗大：由于设计不合理，所以造成水泵在正常工作过程中消耗过多的能源。
这就不仅会给环境带来负担，更会增加企业的财务负担。
3、寿命短：水泵的设计运行不良，会导致设备寿命缩短。
这样就会大大增加维护和更换的费用，影响企业的生产效率。
因此，优化水泵的设计可以避免以上问题的产生，提高水泵的运行效率，节约能源消耗并减少企业的生产成本。
二、水泵的优化设计思路当前，流量分析、水流力学、材料科学等领域中的进展，为水泵的优化设计以及提高水泵效率提供了技术支撑。
水泵优化设计的思路包括如下几个方面：1、设计先进、高效的水轮机水轮机是水泵的核心部件，其结构设计、叶片形状、材料选择、精度等都会影响整个水泵的工作效率和运行时间。
因此，在水泵的优化设计中，首要的任务是设计一款高效且精度高的水轮机。
2、采用新型的材料目前，随着材料科学的发展，许多新型材料，如陶瓷、碳纤维、钛合金等，在水泵制造领域得到应用。
这些材料具有高强度、高温稳定性，长寿命等优点，可以大幅度提高水泵的工作效率和寿命。
开敞式双向泵装置出水锥管的优化设计周伟;陶玮;周红兵;唐秀成【摘要】为满足排涝和抽引双重功能，节省土建投资，并且考虑到两种工况下设计扬程和校核扬程相差较大，新建的澡港泵站采用了开敞式双向流道泵装置结构型式，在大多数引水工况下，出水流道的顶板不被淹没，流道内具有自由表面。
在分析澡港泵站开敞式双向进出水流道设计特点的基础上，运用计算流体动力学方法，对进水流道、叶轮、导叶、出水流道及门槽等进行了全流道内部流动数值仿真，对出水锥管进行了水力设计优化和装置性能预测。
通过多方案比较出水流道的水力损失和装置效率，优化出水锥管设计参数。
在设计工况下，优化设计方案对应的装置效率达到了66．05％，优化设计效果明显，有效地提高了澡港泵站的工程效益。
%In order to meet the double functions of irrigation and drainage and to save civil construction investment ,dual-direc-tional pumping system was adopted in the newly-built Zaogang pumping station ,considering the large difference between the de-sign and check head under the irrigation and drainage conditions .Under most of the irrigation conditions ,the crest slab will not be submerged with free water surface .Based on the analysis on the design features of dual-directional inlet and outlet passages of Zaogang pumping station ,the method of computational fluid dynamics was applied to perform numerical simulations on the internal flow of full passages including inlet and outlet passages ,impeller ,guide vanes ,and gate slots ,and the optimal hydraulic design of outlet conical pipe and the prediction of pumping system performance were conducted .The hydraulic losses of outlet passage and system efficiency were compared for differentschemes and the design parameters of outlet conical pipe were opti-mized .Under the design conditions ,the pumping system efficiency of the optimal scheme has reached 66 .05% ,which can effec-tively improve the engineering benefits of Zaogang pumping station .【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P164-166)【关键词】开敞式双向泵装置;出水锥管;优化设计;性能预测;数值仿真【作者】周伟;陶玮;周红兵;唐秀成【作者单位】江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏扬州225127;江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏扬州225127;盐城市水利勘测设计研究院，江苏盐城 224002;盐城市水利勘测设计研究院，江苏盐城 224002【正文语种】中文【中图分类】TV131.6;TV675新建的澡港泵站是在原澡港抽水站基础上的扩容工程，以排涝为主，兼有抽引功能，排涝设计扬程和校核扬程分别为1.67 m和3.16 m，引水设计扬程和校核扬程分别为1.48 m和2.31 m。
双作用多级滚柱转子油泵优化设计张生昌;连加俤;邓鸿英;柯愈龙;陈锡栋;张玉林【摘要】介绍了国内外抽油泵的类型和特点,并分析了各自的优缺点.以获得专利的双作用滚柱转子泵结构为基础,优化了定子型线和转子槽型,改进了吸排液腔,设计了滚柱平衡装置.改进后有效地改善了滚柱的受力,提高了该型泵的效率和可靠性.%The advantage and the disadvantage of oil well pump,and the characteristic of domestic and foreign made oil well pump were discussed. The new type of multi stage and double-action roller rotary oil pump was developed which improves the force condition of roller,and pump efficiency and reliability are as follow ? Stator profile optimization ,stator flow improvement, designing balance column,and the rotor slot optimization.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2011(040)012【总页数】5页(P33-37)【关键词】滚柱转子泵;优化设计;平衡柱;定子流道;转子槽型【作者】张生昌;连加俤;邓鸿英;柯愈龙;陈锡栋;张玉林【作者单位】浙江工业大学,杭州310014;浙江工业大学,杭州310014;浙江工业大学,杭州310014;浙江工业大学,杭州310014;浙江工业大学,杭州310014;浙江工业大学,杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TE933.3目前，油田使用较广泛的采油泵主要有井下螺杆泵、抽油泵和离心式电动潜油泵等。
泵的平衡盘或平衡鼓等平衡装置平衡鼓是在多级分段式泵的末级叶轮背后，装一圆柱形活塞，称平衡鼓。
平衡鼓的后面为平衡室，通过平衡管将平衡室与入口管连通。
因此，平衡室中的压力P0等于吸入室中液体压力与平衡管中阻力损失之和。
平衡鼓的前面末级叶轮泵腔，也就是该泵的最高压力P，平衡鼓与泵壳密封环之间有极小的间隙，所以平衡鼓两侧有很大压力差（P- P0），就是利用这个压力差来平衡指向入口方向的轴向推力的。
为了减少从平衡鼓前的高压区漏向平衡室，平衡鼓套之间隙应尽量小，有时也将其制成迷宫形式。
采用这种装置，一方面可平衡轴向力，另一方面可减小密封腔内压力，使两端密封腔内压力基本相同。
平衡鼓装置，只能平衡轴向推力，不能限制转子的位置，且在工况变动时，转子会无规律的串动，造成残余不平衡力，因此装有平衡鼓的泵，必须加装止推轴承。
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，这个推开平衡盘的力即为平衡力，与转子的轴向推力方向相反。
当叶轮上的推力大于平衡力时，转子就向前移，使间隙b0减小，减少了泄漏量，而压力P′则增高，也就增加了平衡力，转子不断前移，P′也不断增高，当移到某一位置时，平衡力与轴向推力相等，亦即达到了平横，由于惯性，运动着的转子不会立即停止在平衡位置上，还要继续移动，轴向间隙b0还会继续变化，直到因阻力而停止，但停止的位置并非平衡位置，此时平衡力超过轴向力，所以又使转子向相反方向即向后移动，即又开始了一个新的平衡循环。
这样多次反复动作，一次比一次移动的少，最后可稳定下来，使转子停留在新的平衡位置上。
当泵的工况发生变化时，轴向力也就会又如上所述重新调节。
高压注水泵叶轮的平衡与补修整形摘要：离心泵叶轮在使用前或在长期使用后，由于各种因素而使材料出现不同程度的剥蚀，在叶轮上产生偏心重量，使叶轮失衡，需要作刚性转子静平衡实验，即在叶轮上找到偏心重量，然后在轴对称点处配置适当的重量，使叶轮获得平衡，其配重方法可用环氧塑料和聚醚醚酮塑料涂层粘补及整形，这样既解决了惯性力的平衡，又增强了叶轮的耐磨损能力，减少了泵的振动，延长了泵的使用寿命。
关键词：离心泵；技术革新；静平衡实验；叶轮粘补应用中图分类号：g424.31 文献标识码：a 文章编号：a油田现有几十座注水站，并配有许多套高压注水泵机组，主要为df300-150×11，电机功率为：2240kw,电机转速2950r/min。
目前，正常工作条件下，一保（10000小时）进行全面检修，若泵的异常振动增大，可能出现叶轮个别流道堵塞或叶轮腐蚀，使叶轮出现径向偏重问题，需对泵的转子进行检修，使转子达到运转平衡，首先对叶轮进行静平衡实验，然后进行动平衡实验和校直泵轴，同时要满足叶轮与轴的垂直度的精度要求，可使转子得到平稳运转。
一、注水泵转子平衡注水泵在高速运转时，由于惯性力，运动部件会引起附加的动力，这不仅会增大运动机构中的摩擦及部件中的内应力降低机械效率和使用寿命，而且这些惯性力都将传到泵的基础上，特别是由于这些惯性力的大小和方向一般都是周期性变化的，所以必将引起泵和基础产生强迫振动。
如果这种振动的振幅较大，或者其频率接近于共振范围，不仅会影响泵的正常工作和使用寿命，还会使附近的工作设备及厂房建筑发生共振，给生产带来不良影响，甚至使设备遭到破坏。
为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响，就必须设法将部分的惯性力加以消除或减少，这就是实现泵转子运动平衡的目的。
1.1机械平衡分为绕固定轴回转的构件的惯性力的平衡和往复运动及平面复合运动的构件的惯性力的平衡。
（1）刚性转子的平衡。
在一般机械中，转子的工作转速一般n＜（0.6-0.75）nel（nel为转子的一阶自振频率），称这类转子为刚性转子。
锅炉多级给水泵平衡装置的改进朱忠翔;姚鹏【摘要】主要介绍闪速炉分段式多级给水泵平衡装置容易磨损的原因和对平衡盘的结构及其工作原理进行分析，并通过分析闪速炉锅炉给水泵平衡装置轴向力产生的原因和平衡机理，提出相应的改进措施，对平衡装置进行有效的改进，以提高设备的检修质量，节约运行成本。
%This paper mainly introduces the cause of the easy-worn balance device of sectional multi-stage feed pump in flash furnace and to analyzes the structure and working principle of balance disc. The corresponding improvement measures are put forward by analyzing the axial force forming cause and balance mechanism of feed pump balance device in flash furnace to effectively improve the balance device, enhancing the quality of equipment maintenance and saving operation cost.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P82-85)【关键词】闪速炉;给水泵;平衡装置;轴向力;机理【作者】朱忠翔;姚鹏【作者单位】江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424;江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424【正文语种】中文【中图分类】TF806关健词：闪速炉；给水泵；平衡装置；轴向力；机理江铜集团贵溪冶炼厂二系统动力中心有4台闪速炉锅炉给水泵，2台运行2台备用，为新系统闪速炉锅炉的稳定运行而交替工作，为闪速炉锅炉提供达标的生产纯水，闪速炉锅炉给水泵运行情况的好坏直接影响锅炉是否能安全平稳运行。
