离心泵的轴向力产生的原因
多级离心泵常见的轴向力平衡装置
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轮入口前的密封节流衬套尺寸要与叶轮轮毂尺寸一致。
水泵检修工考试试题及答案三
水泵检修工考试试题及答案三1、填空题为防止发生汽蚀现象，给水泵应装在除氧器以下（）处使给水泵的进口静压力（）于进口水的饱和压力。
正确答案：10~16米、高2、单选多级泵计算比转速时应用（）代（江南博哥）入计算。
A、实际扬程B、实际扬程一半C、实际扬程的二倍D、每级叶轮的实际扬程正确答案：D3、判断题在管道安装时，水管道的最高点应装有放空气门。
正确答案：对4、单选下列设备中（）没接空气管。
A、凝结水泵；B、给水泵；C、射汽式抽气器。
正确答案：B5、单选在转动机械进行相对相位法动平衡操作中，当试加重量后，转子启动并达到平衡转速时，测量轴承振动振幅＞0.25mm，同时相位角变化＜20°，这时应将试加重量由原加重点的（）。
A、增加40%～60%；B、减少40%～60%；C、顺转动方向移动90°；D、逆转动方向移动90°。
正确答案：D6、判断题当管道及容器的金属腐蚀达到其厚度的一半时，应停止使用。
正确答案：错参考解析：当管道及容器的金属腐蚀达到其厚度的1/3时，应停止使用。
7、判断题对管道及其附件的严密性进行水压试验时，试验压力应等于管道工作时的压力。
正确答案：错参考解析：对管道及其附件的严密性进行水压试验时，试验压力应等于管道工作时压力的1.25倍。
8、判断题碳是碳素钢中的主要合金元素，含碳量增加，则钢的强度增高，塑性增大。
正确答案：错9、判断题闸阀是双侧密封的阀门。
正确答案：错参考解析：闸阀是单侧密封的阀门。
10、判断题给水泵的滑销系统可有可无。
正确答案：错11、单选使用滑轮和滑轮组的原因是，为了减少移动重物所需的（）及改变施力绳索的方向。
A、功；B、力；C、速度；D、力矩。
正确答案：B12、问答题什么是流体的黏滞性？它在什么情况下才能产生作用？正确答案：流体流动时，在流体流层间产生内摩擦力的特性，称为流体的黏滞性。
只有当流层之间有相对运动时，即流体流动时，黏滞性才能产生作用。
离心泵的结构与工作原理PPT课件
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2.2 离心泵的性能
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2.2.1离心泵的性能参数
流量Q ：单位时间内由泵所输送的流体体积，即指的是体积流量，
单位为m3/s或m3/h 。
扬程H ：即压头，指单位重量的流体通过泵之后所获得的有效能
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2.1.1 离心泵的基本构造
• 2．泵轴（见图2-2中2）
泵轴的作用是用来传递扭矩，使叶轮旋转。
泵轴的常用材料是碳素钢和不锈钢。
叶轮和轴靠键相连接，由于这种连接方式只能传递
扭矩而不能固定叶轮的轴向位置，故在水泵中还要用轴套
和锁紧螺母来固定叶轮的轴向位置。
叶轮采用锁紧螺母与轴套轴向定位后，为防止锁紧
•45本Biblioteka 要点实训！• 1）离心泵的基本构造与工作原理。 离心泵的基本构造中主要掌握各主要组成部件及其相
互位置、作用，离心泵的工作原理主要是要掌握液体获得 能量的过程及能量转换的过程。 • 2）离心泵的主要性能参数及其含义。 • 3）离心泵扬程的计算。 • 4）离心泵理论特性曲线与实际特性曲线的特点。 • 5）不同形式的叶轮叶型对泵的性能的影响。
连续出水？
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离心式泵工作示意图
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离心泵的工作过程
• 离心泵的工作过程，实际上是一个能量的传 递和转换的过程。它把电动机高速旋转的机械能 转化为被抽升水的动能和势能。
• 在这个转化过程中，必然伴随着许多能量损 失，从而影响离心泵的效率。这种能量损失越大， 离心泵的性能就越差，工作效率就越低。
a）为封闭式叶轮 b）为敞开式叶轮 c）为半开式叶轮
离心泵原理与结构
3. 离心泵结构
3.5 轴承箱
3.5.1 轴承箱作用 轴承的作用是对泵轴进行支撑，实质是能够承担径向载荷。 也可以理解为它是用来固定轴的，使轴只能实现转动，而控 制其轴向和径向的移动。 轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器。
3. 离心泵结构
3.5.2 轴承润滑
离心泵大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件(滚动 体、内外圈滚道及保持器)之间并非都是纯滚动的。由于在 外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均 有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往 往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过 高，引起滚动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于 油膜的涂覆之中。 轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和 滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油 (国际标准化组织68级)较适宜。在油槽润滑中，轴承部分浸 在油中，油浸润高度以没过轴承底的50％为宜。如果超过50 ％，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的 氧化，从而降低润滑性能；如果低于50％，则油对轴承的冲 洗作用降低，润滑效果不好。
N：泵输入功率 （轴功率） Ne：液体得到功率（有效功率） 两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等。
2. 离心泵主要工作参数：
2.6 汽蚀余量
离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数,• 用符号Δhr 表示,单位为米液柱。
有效汽蚀余量
液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后• ,所富余的高出汽化压力 的那部分能头。用Δha表示。
1. 离心泵工作原理 1.3 离心泵工作动画演示
2. 离心泵主要工作参数：
流量 Q
扬程 H 转速 n 功率 N 效率η 气蚀余量（Δhr）
泵与压缩机简答题
一离心泵的工作原理？？？动力机通过泵轴带动叶轮旋转，充满叶片间流道中的液体随叶轮旋转；液体在离心力的作用下，以较大的速度和较高的压力，沿着叶片间的流道从中心向外缘运动；泵壳收集从叶轮中高速流出的液体并导向至扩散管，经排出管排出。
液体不断被排出，在叶轮中心形成真空，吸入池中的液体在压差的作用下，源源不断地被吸入进叶轮中心；泵形成连续的吸入和排出过程，不断地排出高压力的液体。
二离心泵的三种叶轮结构及、三种形式的叶片出口角。
闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。
闭式叶轮一般用于清水泵。
半开式叶轮由后盖板、叶片及轮毂组成；半开式叶轮一般用于输送含有固相颗粒的液体。
开式叶轮由叶片及轮毂组成；开式叶轮一般用于含有输送固相颗粒较多的液体。
1）后弯式叶片—叶片向旋转方向后方弯曲，即β2k＜90°；2）径向式叶片—叶片出口沿半径方向，即β2k=90°；3）前弯式叶片—叶片向旋转方向前方弯曲，即β2k＞90°三离心泵的轴向力产生的原因、方向、消除或减小轴向力的措施。
离心泵的叶轮上要产生绐终指向泵的吸入口的轴向力轮左侧的压力小于作用在叶轮右侧的压力，叶轮上产生向左的轴向力。
1）开平衡孔：在叶轮后盖板上开一圈平衡孔，使前后盖板密封环内的压力基本相等，大部分轴向力可被平衡。
该方法一般用于单级离心泵。
2）采用双吸叶轮：液体从两边吸入，轴向力互相抵消。
3）叶轮对称安装：对多级泵，将叶轮背靠背或面对面地安装在一根泵轴上，轴向力互相抵消4）安装平衡管：用平衡管将多级泵的出口与进口连通。
即将高压区与低压区连通，从而平衡压力而降低轴向力５）安装平衡盘四离心泵的扬程、流量、各种功率、各种效率的基本概念及各参数的相关计算。
1）输出功率N—液体通过离心泵得到的功率，即离心泵实际输出的功率。
输出功率又叫离心泵的有效功率。
2）转化功率Ni—叶轮传递给液体的功率。
3）轴功率Na—泵的输入功率。
式中:Q—泵的实际平均流量，m3／s，可实际测量；H—泵的实际输出压头或有效压头，m液柱，可实际测量；ρ—被输送液体的密度，Kg／m3；Qi—泵的转化流量;Hi—泵的转化压头;η—离心泵的总效率。
离心泵的主要工作原理
离心泵的主要工作原理（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围。
当流体到达叶轮外周时，流速非常高。
（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。
所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置。
（3）液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。
气缚现象气缚现象：如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。
这一现象称为气缚。
为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。
这一步操作称为灌泵。
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。
（4）叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。
导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。
这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。
（5）后盖板上的平衡孔消除轴向推力。
离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。
这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动。
平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差。
但由此也会引起泵效率的降低。
（6）轴封装置保证离心泵正常、高效运转。
离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。
严重时流量为零——气缚。
通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。
轴流泵与离心泵原理
轴流泵与离心泵原理
轴流泵和离心泵都属于离心泵，但它们的工作原理有所不同。
轴流泵的工作原理是通过叶轮和泵壳之间的形状设计，使流体在轴向方向上产生流动。
当轴流泵启动时，叶轮将流体沿着轴线方向推动，从而产生静压力和动压力，将流体推离轴线。
叶轮上的叶片的角度和形状决定了流体的流动方向和速度。
轴流泵主要适用于处理大流量、低扬程的情况。
离心泵的工作原理是通过叶轮的旋转，将流体从中心向外推动，产生离心力。
离心力将流体从进口处带入叶轮，并通过高速旋转的叶轮将流体推向泵壳的出口。
离心泵通常具有多个叶片，这些叶片的形状和角度可根据需要进行调整，以控制流体的流速和压力。
离心泵主要适用于处理中小流量、较高扬程的情况。
总的来说，轴流泵和离心泵都是通过高速旋转的叶轮将流体推动起来，但轴流泵主要通过轴向流动来推动流体，而离心泵主要通过离心力来推动流体。
两者适用的工况不同，可以根据具体需求选择使用哪种泵。
离心泵技术问答
答：介质密度的差异与泵的体积流量、压头及效率无关，但是将会对泵的重 量流量、压强和轴功率产生很大影响。这是因为在一定转速下，液体所收的离心 力虽与液体密度成正比，亦即在离心力作用下产生的压强与密度成正比，、但压 头是以 H=P/υ的形式来表示的。因此，液体密度的影响就消除了，泵的扬程-流 量曲线保持不变，但轴功率将随液体密度不同而改变。如机泵进行水联运时，因 为水的密度比实际介质密度大，所以泵的轴功率将变大，此时要注意控制流量， 不要使电机超负荷。
答：分析图 5－16 中的各条曲线，从流量—扬程（Q—H）曲线可看出：流量 增大时，扬程下降，但变化很小，说明流量不变则泵内的压力稳定，流量变化后， 泵的操作压力波动不大，但为了保证泵内有足够大的压力，排液量不能任意增大。
从流量—功率（Q—N）曲线可看出，流量和功率的关系是：功率的消耗随流 量的增加而增大，当流量为零时（泵出口阀全关），则功率消耗最小。故离心泵 启动时，必须关闭出口阀，否则因功率消耗大，往往造成电机跳闸或烧坏电机， 也增加了机械磨损。
从流量—效率（Q—η）曲线上可以看出效率曲线有一个效率最高点，这称 为最佳工况点。在这个最高点附近操作，才最经济合理。因此，和最高点效率相 对应的流量、扬程、功率对选择和使用泵很重要。选泵时应根据各泵的特性曲线 上表示出来的最佳工况点来选择所需要的泵。
长沙宏力水泵--中国离心泵领导品牌
图 5－16 离心泵的特性曲线图 18. 离心泵启动时应该注意什么问题? 答：离心泵启动时应该注意以下问题： 1) 离心泵在任何情况下都不允许无液体空转，以免零件损坏。 2) 离心热油泵一定要预热，以免冷热温差太大，造成事故。
3) 离心泵启动后，在出口阀门未开的情况下，不允许长时间运行，应小于 1~2 分钟。
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离心泵的轴向力产生的原因
离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液
体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，
在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，
这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。
离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口
流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成
压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体
在液面压力(大气压)的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。