离心泵轴向力的平衡措施

离心泵轴向力计算式应用与平衡作者：于锡平来源：《科学与财富》2014年第02期摘要：离心泵在工作过程中，可靠运行的一个重要方面就是平衡部件（平衡盘或平衡鼓）和推力轴承的设计，一般在多级离心泵的叶轮上不考虑平衡轴向力的结构，因此，泵轴向力计算的准确程度影响到平衡部件、推力轴承的设计和使用寿命，本文经多年的设计实践，提出较理想的轴向力计算式，基本在设计卧式多级泵或立式多级泵的平衡盘或平衡鼓的部件时没有失误，可以借鉴。

关键词：离心泵；轴向力；计算式应用；平衡1. 轴向力产生的原因由于叶轮前后盖板因液体压力分布情况不同引起很大的轴向力，叶轮后盖板所受压强大于前盖板所受的压强，形成的压力差，方向自叶轮背面指向叶轮入口，这个力是泵轴向力的主要组成部分。

泵在正常运行时，叶轮吸入口的压力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。

液体流经叶轮后，由于流动方向变化所产生的动压力F2，在多级离心泵中，流体通常由轴向流入叶轮，由径向流出，流动方向的变化是由于流体受到叶轮的作用力，因此流体也给叶轮一个大小相等、方向相反的反作用力。

扭曲叶片工作面和背面压力不同产生的轴向力。

对于立式泵，转子的重量也是轴向力的组成部分。

其它因素产生的轴向力。

2. 轴向力计算式探讨假定叶轮两侧间隙液体压力分布规律相同，则有轴向力F1=π/4（D21-dh2）ρg[HP-U22/8zg{1-（D21-d2h）/2D22}]，实际上，由于存在泄漏，轮盖两侧会有液体从外径处经轮盖密封流向吸入口，轮盘测则由于级间泄漏，有液体自高压级漏失到低压级，从叶轮内径处流向外经处，在轮盖测，液体做向心的径向流动，所以压力要减小，而在轮盘测，液体作离心的径向流动，所以，压力要增大，这样一来，轴向力F1的实际值比上式要大一些，所以，一般使用经验公式F1=（π/4）（D21-d2h）ρgkHi，其中，k为实验系数，与比转数有关，当nS=60-150时，k=0.6；当nS=150-250时，k=0.8；i为叶轮级数。

离心泵振动超标原因分析与对策摘要：针对离心泵振动故障问题，结合设备结构特点，从轴承状态、联轴器对中、零部件检查及轴向力平衡等方面对离心泵振动故障进行排查分析，确定离心泵振动超标原因，并通过各项优化，使泵振动从不允许运行状态转至良好状态，消除了设备运行设备隐患。

关键词：:离心泵；振动；原因分析；对策引言机泵作为化工行业中的主体设备，其良好运行状态是装置长周期运行的重要保障，但在实际运行过程中，机泵故障时有发生，其中振动就是常见的故障之一，且具有复杂性、多样性。

在日常维护中，离心泵轴向、径向振动值超标情况时有发生，如不及时处理，进一步引发轴承损坏、密封泄漏等故障，一方面影响设备自身安全运行，另一方面对企业稳定生产造成造成一定的影响。

因此，消除设备运行隐患，才能保障装置的长周期运行。

1 离心泵振动超标存在的危害按照离心泵振动热烈度评定等级划分，通常将离心泵划分为4个区域，分别是A区域、B区域、C区域和D区域，其中A区域属于优秀状态，B区域属于合格状态，C区域属于不合格状态，D区域属于不允许状态。

当离心泵在C区域或者D区域时，将会出现振动超标问题。

离心泵振动超标的危害主要表现在以下几个方面：（1）离心泵无法正常运作；（2）发生管路振动或者电机振动影响离心泵使用寿命；（3）带来机封损害问题、轴承损害问题以及油封损害问题等；（4）出现地脚螺栓松动情况、滤器损坏情况等；（5）带来一定噪声污染，影响工作人员身心健康；（6）严重情况下会对设备造成损伤问题或者损害问题。

因此，要有效控制离心泵振动问题，采取相应的预防措施，将振动控制在合理范围内，确保离心泵安全稳定运行。

2振动原因分析引起离心泵振动的原因通常伴随多重因素、多种原因的叠加共同作用而发生。

为确定离心泵的振动原因，结合离心泵结构，按照从外到内、从易到难的故障处理原则，对泵的运行工况、轴承状态、轴向力平衡、联轴器对中等8个方面进行全面排查分析［3］。

2.1泵轴原因轴泵是造成离心泵超标振动的一个重要原因，主要表现在以下两个方面。

(1)平衡鼓法这是一种径向间隙液压平衡装置，它装在最后一级叶轮和平衡室之间，和泵轴一起旋转的称为平衡鼓轮，静止部分称为平衡鼓轮头。

用一根管线平衡室与泵进口连通，这样平衡室内的压力就等于进口连通管线中损失压力之和。

平衡鼓法平衡原理：平衡鼓轮前面是最后一级叶轮的后泵腔，其压力接近于泵的排出压力，因而平衡鼓两个端面之间有一个很大的压力差，能够把平衡鼓轮向后推，从而带动整个转子向后移动。

如果我们设法使这个推力和离心泵的轴向力相等，就能够达到平衡轴向力的目的。

(2)平衡盘法(下图)：平衡盘是一种轴向间隙液压平衡装置。

装在最后一级叶轮与平衡室之间，和轴一起转动的称为平衡盘，静止不动的称为平衡环(套)。

平衡原理：从叶轮出来的一部分液体经过平衡盘与平衡环之间的轴向间隙漏入平衡室，再用管路把平衡室与泵吸入口连通，这时平衡盘背面所受的压力是平衡室压力。

平衡盘正面最小直径上受到的压力是泵的吐出压力，而在周界上是平衡室压力。

只要选择好平衡盘的内、外直径尺寸，就可以使平衡盘正面与背面的压力差和泵的轴向力相等，从而达到平衡的目的。

平衡盘法假如泵的轴向力增加，这额外的压力就会把泵的转子推向吸入口侧，从而使平衡盘和平衡环之间的端面间隙减小。

此时通过这个间隙的漏失量将减少，平衡室压力下降，这时平衡盘前后的压力差增加，将转子向吐出口方向推，直到与轴向力平衡为止。

反之，如果泵的轴向力减小，就会造成平衡盘与平衡环之间的轴向间隙增大，漏失量增加，平衡压力增高，直到又获得新的平衡为止。

(3)平衡盘与平衡鼓组合法(下图)：平衡盘与平衡鼓组合实际上是一种径向、轴向液压平衡装置。

高压多级离心泵普遍采用此法，平衡效果好，组合法的平衡原理与上述两法相同。

平衡盘与平衡鼓组合法(4)叶轮对称布置平衡法：在多级水平中开式离心泵中通常采用叶轮对称布置平衡法来平衡轴向力，使成组叶轮的吸人口方向正好相反，从而起到平衡轴向力的作用。

在泵上也要安装止推轴承。

离心泵轴向力产生原因及平衡方法
离心泵轴向力是指泵转轴非对称运动时侧向受力产生的向力，主要有它的重力和压力及其流体动作、离心力及它所伴随的中间体及相关共振引起的振动负责。

离心泵的轴向力会引起机械设备的振动，受力部位的设计和动态特性容易导致系统发生故障，影响机械设备的安全运行。

要解决离心泵轴的力的问题，可以采取几种方法来平衡轴向力。

首先，应注重设备运行的稳定性和安全性，平衡轴向力的设计方法平衡前驱和滞后力已经成为离心泵轴向力平衡的主要方法。

使用特制的前驱和滞后比例和补偿调整环可以控制转子位移，使转子在设定点位置得到控制，这样可以最大限度地降低轴向力。

其次，采用改变泵头形状的方法平衡轴向力，不仅减小了轴向力，还提高了泵的效率。

再次，改变离心泵的安装方式和改变叶轮的支撑结构，也可以减小轴向力。

最后，应注意定期检查离心泵的中间体的物理和化学特性，防止出现可能引起振动的化学或物理性变化，同时增加阻尼器的频率也能减小轴向力产生的振动。

总之，要想有效地平衡离心泵轴向力，需要主要综合采取以上几种措施。

一方面，针对轴向力分析，检测设备的稳定性和安全性，利用特制的前驱和滞后力方法控制轴的位移；另一方面，要注重改变离心泵的安装方法和支撑形状，使泵头变化成矩形，以提高泵的效率。

还要定期检查离心泵中间体，并增加阻尼器的频率，控制泵轴的动态平衡。

离心泵轴向力的产生及平衡措施许华峰【摘要】分析离心泵轴向力产生的原因,根据具体实际情况采用平衡措施,有效减少泵的故障,为装置平稳运行创造有利条件,同时也降低了维修成本.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P61-63)【关键词】轴向力;平衡措施;轴向力计算【作者】许华峰【作者单位】山东天弘化学有限公司,山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】TH311离心泵在运转时产生轴向力，流体作用在转子上的轴向力主要是由于其作用在叶轮两侧的压力分布不对称而引起的，此轴向力在工况稳定的情况下是一定值，即静态轴向力，设计时一般采用平衡装置将其平衡掉，剩余部分由止推轴承承担；而实际上，作用在止推轴承上的轴向力并不是固定不变的，运行工况、密封间隙、制造及装配误差等因素均会引起轴向力的变化，轴向力的变化部分称之为动态轴向力，而它是平衡装置无法平衡的。

加上各种轴向力计算公式理论上都存在着误差，静态轴向力的平衡也是不准确的。

这两方面是引起泵本身及电动机损坏的主要原因，极易造成作用在止推轴承上的轴向力过大或过小，轴向力过大则造成烧瓦、断轴、密封隔板的损坏或增大止推轴承的摩擦，主轴、叶轮向进口方向移动致使叶轮与泵壳发生摩擦，电动机负载加大；如果轴向力过小，则会引起转子的前后窜动。

1.轴向力的产生在离心泵中液体是在低压力P1下进入叶轮，而在高压力P2下流出叶轮。

由于出口压力大于进口压力及叶轮前后盖板的不对称，使得叶轮两侧所受的液体压力不相等，因而产生了轴向推力，如图1所示。

从图1可以看出，作用在叶轮右边的压力为:P右=πr22P2;作用在叶轮左边的压力为：P左=πr12P1+π（r22-r12）P2。

式中r1、r2为叶轮的内、外圆半径，ΔP=P右+P左=πr12（P1-P2）。

因P2＞P1，故ΔP是正值。

因此当离心泵运转时总有一个沿轴并指向吸入口的力作用在转子上。

叶轮入口部位是低压，而出口及叶轮背部是高压，在叶轮的前轮盖和后轮盖之间形成压差，这个压差就形成了轴向力。

离心泵轴向力分析和平衡方法探讨曹昆朋摘要：在离心泵工作的过程中，转子会受到一个轴向推力，其和轴心线相互平行。

如果该力得不到有效的控制，在其作用下转子可能会出现一种轴向窜动的情况，这时就会引发转动部件以及固定部件之间直接接触，当这种情况发生就会引发泵零部件非正常运行。

对离心泵的轴向力产生和平衡方法作了详细的叙述，希望可以起到一定的作用。

关键词：离心泵；轴向力分析；平衡方法前言：高速离心泵的轴向力平衡方法有平衡孔、平衡管、背叶片、平衡鼓及平衡盘等方式。

背叶片通过降低叶轮盘侧流体压力，从而来减少叶轮盘侧的方向指向进口的轴向力，但会增加轴功，致使效率降低，不是高速泵轴向力平衡的首选方法。

叶轮对称分布是多级高速泵较有效的轴向力平衡方法，但结构较复杂，因此也不是理想的轴向力平衡方法。

在本文中对平衡方法进行了相关的探讨。

1.离心泵工作原理及基本性能1.1工作原理离心泵起到主要作用的是叶轮，液体能量主要是依靠叶轮旋转来获得的，其减速液体动能在蜗壳中被收集起来，将液体所具有的动能转变成压力能，而起到压送液体的作用。

当离心泵内充满液体的情况下，叶轮旋转产生离心力，在离心力作用下叶道内部的液体借助于叶片的作用甩向外围流进泵壳，通过排出管排出；另外液体还会受到离心力的作用从中心高速向四周流动，于是叶轮的中心部位压力降低，形成真空状态，且低于大气压力；因此，液体在这个压力差的作用下，由吸液池进入泵内，使离心泵能连续不断地进而进行一系列液体的吸入和流出。

1.2离心泵基本性能（1）离心泵的特点是具有大流量，而且相对稳定，但是需要注意的是可能会随着扬程发生变化。

（2）扬程在这一原理中的主要作用就是决定了离心泵当中的叶轮外径，以及叶轮自身的转速大小。

（3）扬程不仅仅与叶轮的外径与转速有关系，还与轴功率与流量之间存在一种对应关系。

（4）离心泵的吸入高度通常比较小，在实际操作当中可能会出现汽蚀现象。

（5）具有很高的转速，而且如果相对流量比较低，那么就会降低效率，如果相对流量比较高，效率也就会提高。

机械专业技术人员试题库（附答案）一、填空题1、离心压缩机按气体运动方式可分为：离心式、轴流式、（离心轴流组合式）。

2、机械密封按运动方式分为旋转式和（静止式）。

3、压力容器的设计压力不得低于最高工作压力，装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全阀的（开起）压力或爆破片的爆破压力。

4、压力容器上安全阀应垂直安装，并应装设在压力容器液面以上（气相）空间部分，或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。

5、压力容器是指盛装（气体）、液化气体或最高工作温度高于等于标准的液体，承载一定压力，其范围规定为最高工作压力大于或等于（0∙1）Mpa,内直径大于等于（0.15）m,容积大于等于（0.025）m3的密闭设备。

6、汽轮机按作用原理分类，分为（冲动式）汽轮机和（反动式）汽轮机两种。

7、滚动轴承基本结构包括内圈、外圈、滚动体、保持架四个部分。

8、常用的三种管壳式换热器有固定管板式换热器、U型管式换热器、浮头式换热器。

9、压力容器的定期检验分为外部检查、内外部检查和耐压试验。

10、离心泵串联可以提高（扬程），并联可以提高流量。

11、设备润滑管理要求作到“三滤五定"。

三滤是指：从领料大桶到岗位储油桶、从岗位储油桶到油壶、（从油壶到加油点）；五定是指：定人、定点、（定质）、定量、（定时）。

12、压力管道的定义为：利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于S1Mpa的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的介质，且工程直径大于（25mm）的管道。

13、液化气及瓦斯设施与管线在安装或检修完成后，必须按规定做（水压试验）和（气密试验），并要有一定的（保压时间），达到无渗漏，无显著变形与有均匀膨胀。

14、滚动轴承失效的基本形式有：（磨损失效）、疲劳失效、腐蚀失效等。

15、特种设备的使用单位，在特种设备投入使用前或投用后30日内必须到技术监督部门进行注册登记办理（使用证）。

平衡盘多用于多级离心泵轴向力的平衡，工作流体为液态。

平衡盘的作用原理如下：
从末级出来的带有压力的液体，经过调整套径向间隙流入平衡盘前的空腔中，空腔处于高压状态。

平衡盘后有平衡管与泵入口相连，其压力近似为入口压力。

这样平衡盘两侧压力不相等，因而也就产生了向后的轴向推力，即平衡力。

平衡力与轴向力相反，因而自动地平衡了叶轮的轴向推力。

当叶轮的轴向推力大于平衡盘的平衡力时，泵转子就会向入口侧移动，并由于惯性的作用，这种移动并不会立即停止在平衡位置上，而是要超出限度，引起平衡盘轴向间隙过量减小，使泄漏量减少，平衡盘前空腔的压力升高，于是平衡盘上平衡力增加，并超过叶轮的轴向推力，把转子又拉向出口侧。

同样这个过程是有惯性的，使平衡盘的轴向间隙增大，引起平衡力小于轴向推力，转子又向入口侧移动，重复上述过程。

这个过程是自动的，在泵工作时，转子始终是在某一平衡位置上这样轴向窜动着，不过窜动量极小，从外观上很难看出来。

平衡盘的平衡力图
平衡鼓的作用原理：
平衡鼓多用于离心压缩机轴向力的平衡，工作流体为气态。

平衡鼓不存在轴向间隙，迷宫密封/梳齿密封与平衡鼓径向的凹凸槽构成径向间隙，可起到更好的减压作用，高压气体流经平衡鼓的径向间隙后进入平衡腔，随后进入与入口相连的平衡管，使腔内压力始终等于或者略高于入口压力，以达到平衡轴向力的目的。

1、离心泵的主要工作原理是什么？电动机带动叶轮高速旋转，使液体产生离心力,由于离心力的作用，液体被甩入侧流道排出泵外，或进入下一级叶轮，从而使叶轮进口处压力降低，与作用在吸入液体的压力形成压差，压差作用在液体吸入泵内，由于离心泵不停的旋转，液体就源源不断的被吸入或排出。

2、润滑油（脂）有哪些作用？润滑冷却作用、冲洗作用、密封作用、减振作用、保护作用、卸荷作用。

3、润滑油使用前要经过哪三级过滤？第一级：润滑油原装桶与固定桶之间；第二级：固定油桶与油壶之间；第三级：油壶与加油点之间。

4、什么是设备润滑〃五定”？定点：按规定点加油；定时：按规定时间给润滑部位加油，并定期换油；定量：按消耗定量加油；定质：根据不同的机型选择不同的润滑油，并保持油品质量合格；定人：每一个加油部位必须有专人负责。

5、机泵润滑油中含水有何危害？水分可使润滑油粘度降低，减弱油膜的强度，降低润滑效果。

水低于OoC要结冰，严重地影响润滑油的低温流动性。

水分能加速润滑油的氧化和促进低分子有机酸对金属的腐蚀。

水分会增加润滑油的泡沫性，使润滑油易于产生泡沫。

水分会使金属部件生锈。

6、机泵维护保养内容有哪些？认真执行岗位责任制及设备维护保养等规章制度。

设备润滑做到“五定〃、"三级过滤"，润滑器具完整、清洁。

维护工具、安全设施、消防器材等齐全完好，置放齐整。

7、常见轴封泄漏的标准？填料密封：轻质油小于20滴/分重质油小于10滴/分机械密封：轻质油小于10滴/分重质油小于5滴/分8、启动离心泵前应做哪些工作？检查泵体及出口管线、阀门、法兰是否已把紧，地角螺栓有无松动，联轴节（对轮）是否接好，压力表、温度计是否灵敏好用。

盘车2~3圈，检查转动是否灵活，有无不正常声音。

检查润滑油质量是否合格,油量是否保持在看窗的1/3~1/2之间。

打开入口阀关闭出口阀，打开压力表手阀及各个冷却水阀、冲洗油阀等。

输送热油的泵启动前必须预热到与运转温度差40~60℃之间，升温速度不得超过50°C∕时,最高温度不得超过运转温度的40o C o联系电工送电。

离心泵轴向力的平衡方法总结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。

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离心泵的轴向力
一、 轴向力的产生:
产生轴向力的原因：1、叶轮前后盖不对称，前盖板吸入口部分无盖板，高压液体在这一部分产生压力无法平衡，因而产生轴向力。

2、液体进入叶轮后，液流方向发生变化（离心泵、混流泵都是如此），这时对叶轮后盖板产生一个冲力。

二、轴向力的平衡 （一） 单级泵平衡轴向力措施：①采用双吸式叶轮，叶轮两侧形状对称，两侧液体压力相等，叶轮两侧压力平衡。

②开平衡孔：在靠近轮毂后盖板上钻有数个小孔。

后部密封环与前部密封环直径相同，所以密封环以外两侧盖板受压面积对称，因而没有轴向力，当叶轮后部的液体从密封环间隙漏到密封环以内，又从小孔流回叶轮入口处，使两侧压力相等。

③平衡管：这种方法与平稳孔原理相似。

将带压漏进后部密封环内的液体经平衡管引回到泵入口管线，使前后密封上压力保持一致。

（二）多级离心泵轴向力平衡措施：①叶轮对称布置。

两级或两级以上的离心泵上，将叶轮靠背或面对面对称安装在一根轴上，这样轴向力即可自动平衡。

②采用平衡鼓平衡管。

平衡鼓是多级泵平衡装置，它是装在末级叶轮之后的一个圆柱体，它的外圆与泵体上平衡套之间有很小的间隙，平衡鼓前面是高压区（与末级叶轮背后压力相同），而平衡室里压力与入口管压力相近，因此平衡鼓前后产生一压力差。

在这一压力差的作用下，平衡鼓受向后推力（即叶轮入口向后盖板方向）。

这个力就叫平衡力。

泵的轴向力产生及解决方法黄洋泵的轴向力尤其是多级离心式泵的轴向力不平衡在日常生产中常常遇到，较好的了解泵的轴向力的产生对于生产中有效缓解轴向力，延长设备使用寿命，从而提高设备的经济运行能力十分有必要。

产生轴向力的定义：离心泵在运转时，在其转子上产生一个很大的作用力，由于此作用力的方向与离心泵转轴的轴心线相平行，故称为轴向力。

离心泵产生的轴向力有以下几方面的原因：（1）水泵叶轮的前后盖板上液体压力作用的面积大小不相等，前后泵腔中液体压强的分布也不对称。

因此，作用于叶轮前盖板上的液体压力和作用于吸入口的压力在轴向上不能与作用在后盖板上的液体压力相平衡，从而造成一个轴向的力，这个力是轴向力的主要组成部分。

（2）液体从叶轮吸入口流入又从叶轮出口流出，其速度大小和方向均不相同，液体动量的轴向分量发生了变化。

因此，根据动量定理，在轴向方向作用了一个冲力，或称动反力，此力指向叶轮后面。

（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。

（4）转子重量引起的轴向力，与转子的布置方式有关。

（5）影响轴向力的其它因素。

简单的对轴向力定义可以这样：转子沿着轴方向受到的合力。

轴向力的分力有：1、叶轮进出口流体的压力差差生的轴向力；2、转子对流体做功而受到流体的反作用力的轴向分力；3、转子安装后重心与几何中心的偏差产生的轴向分力；4、轴承以及电机不平衡传递至转子的轴向力；轴向力平衡方法在大多数情况下,泵内的轴向力值是比较大的。

因此,必须设法平衡或消除作用在叶轮上的轴向力,否则,它将使转子串动甚至与固定零件接触,造成零部件损坏。

平衡轴向力的方法有：（1）用止推轴承平衡离心泵轴向力。

如果止推轴承能可靠的承受轴向推力,这将是最有效的解决方法。

但由于轴向力通常较大,用止推轴承来平衡轴向力就会使泵的结构非常复杂。

所以,最好用水力方法来平衡轴向力。

但是这样就只有在降低离心泵效率的情况下才能做到这一点。

（2）用背(副)叶片方法平衡轴向力。

单级离心泵平衡轴向力的方法1. 什么是轴向力？首先，我们得搞清楚什么是轴向力。

简单来说，轴向力就是泵在运转过程中，沿着轴线方向的力量。

想象一下，一个离心泵就像是一个正在高速旋转的旋转木马，木马上那根长长的杆子就是泵轴。

这个杆子不仅要支撑整个木马的重量，还要承受木马旋转时产生的各种力量。

轴向力就是那种沿着这个杆子方向推拉的力量。

如果不处理好这些力量，泵可能就会像是掉链子的自行车一样，跑不远了。

2. 为什么要平衡轴向力？有句话说得好，“万事开头难”。

离心泵在工作时，这个轴向力如果不平衡，就像车轮上跑了个坑，结果整个泵的运行就会变得摇摇晃晃，甚至出现问题。

轴向力平衡不佳，不但会造成轴承磨损加速，还可能引发泵的振动，影响泵的寿命。

这就像一个不听话的孩子，老是捣乱，最终谁都得受累。

平衡轴向力的目的是为了让泵能够平稳运行，减少磨损，延长使用寿命，让它像个乖乖的小学生一样，听话又持久。

3. 如何平衡轴向力？3.1 调整叶轮位置首先，最直接的方法就是调整叶轮的位置。

咱们可以把它理解成调节一个人站的位置，让他站得更稳。

叶轮的位置调整可以改变流体的流动方向和速度，从而减少轴向力。

操作的时候就像在调音一样，需要一点点地调整，直到找到那个最佳的平衡点。

千万别一上来就大刀阔斧，慢慢来，才能避免“调成了四不像”。

3.2 采用平衡装置另一种方法是使用平衡装置，比如平衡盘。

这个装置的工作原理就像是给离心泵加了一对“平衡鞋”，帮助它在运行时保持稳定。

这些平衡装置可以在泵的设计阶段就加上，也可以在使用中后期进行安装。

就像我们给车子换轮胎一样，平衡装置能够有效地分散轴向力，使泵能够平稳运转。

别小看这一步，有了平衡装置，离心泵就像换了新鞋一样，轻松自如。

3.3 定期维护检查最后，定期维护检查也是至关重要的。

这就像给咱们的爱车定期保养一样，及时发现问题并解决，能够避免很多不必要的麻烦。

通过检查泵的运行状况、轴承的磨损情况，甚至叶轮的损坏程度，都可以及时调整和处理。

离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法摘要：离心泵的作用是抽吸输送液体，原动机可提供机械能，而离心泵能够将机械能转变为液体动能以及压力能，为液体提供一定的压力，使得液体在流动过程中能够克服阻力。

在离心泵运行过程中可产生轴向推力，可对离心泵产生较大冲击，使得离心泵振幅增加，要求采用适宜的平衡方式进行调节。

对此，本文首先对轴向推动力的产生原因进行介绍，然后对离心泵叶轮轴向力自动平衡方法进行探究。

关键词：离心泵；叶轮；轴向力；平衡在流体机械中，离心泵的应用比较常见，在离心泵运行过程中，叶轮会形成轴向力，与离心泵转轴的轴心保持平行，可对离心泵运行稳定性以及使用年限造成不良影响。

另外，如果轴向力比较大，还会导致轴承被烧毁，密封性能受到严重破坏，因此，需对离心泵轴向力进行有效控制，保证离心泵处于稳定运行状态。

一、轴向推力的产生（一）作用在叶轮前、后盘上的压力不平衡。

单机叶轮轴向力作用形式如图1所示，在叶轮入口位置，压强比较低，为低压P1，而出口位置压强比较高，为高压P2，在离心泵运行中，叶轮持续旋转，并流出高压水，部分高压水通过间隙回流至叶轮前后盘外侧。

在叶轮半径R2至缝隙R1之间，前后轮盘压强分布为对称分布形式，并且可相互抵消，而在缝隙R1与轮毂半径Rg之间，叶轮左侧为入口低压，而右侧为出口高压，因此，在叶轮两侧压强并不平衡，此时即可产生轴向推力。

图1 单级叶轮轴向推力（二）叶轮内水流动量发生变化。

当水在叶轮内流动时，速度方向可沿轴向逐渐转变为径向，随着速度不断发生变化，动量也会随之变化，进而对叶轮产生较大冲击力。

通常情况下，这一冲击力比较小，如果与叶轮前后轮盘所受到的压力处于不平衡状态，则会产生轴向力。

（三）大小口环磨损严重。

随着离心泵使用年限的不断增加，大小扣环磨损越来越严重，泄漏量持续增加，与此同时，叶轮前后轮盘压强分布也随之调整，导致轴向力增加。

通常情况下，这一轴向力比较小，但是，如果离心泵处于非正常运行状态，则轴向力比较大[1]。