自平衡多级泵轴向力的平衡设计

自平衡多级泵叶轮总级数为偶数级时,理论上轴向力相互抵消而完全平衡。但由于叶轮、导轮等流道零部件制造时,流道部位几何形状尺寸精度和相对位置精度与设计存在偏差,不可避免地存在大小和方向不确定的残余轴向力,该力靠推力轴承来承受。

自平衡多级泵叶轮总级数为奇数级时,由于低压区段与高压区段的叶轮数相差一级,完全平衡轴向力的条件被破坏。设计时考虑采用以下措施:

(1)设置推力轴承,如单列向心推力轴承或推力盘(瓦)轴承来承受单向的不平衡轴向力;

(2)首级叶轮采用无轴向力的双吸式叶轮,且首级采用此种叶轮形式还有利于提高泵的抗汽蚀性能

(3)自平衡多级离心泵的末级叶轮采用双口环开平衡孔或设背叶片(副叶片)的叶轮来实现整个转子的轴向力平衡,实际上开平衡孔或设背叶片仍有10-15%的轴向力没有平衡掉,仍需靠推力轴承来承受。因此叶轮设置时让高压区段的级数比低压区段级数多级,以减轻高压区端轴承压力,同时使泵轴受力处于拉杄状态。

更多结构设计原理参考：自平衡多级泵结构图