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水泵知识

高压给水泵平衡盘工作原理

  • 作者:三昌泵业
  • 发布时间:2016-12-20 11:27:29
  • 点击:0
        平衡盘能自动平衡轴向力,是因为平衡盘两个间隙(径向间隙和轴向间隙)相辅相成的结果。平衡盘是靠泄漏产生压差来变化平衡力的,没有泄漏就不能达到轴向力的完全平衡,平衡盘的工作过程是个运动平衡的过程。
平衡盘
平衡盘

      高压给水泵平衡盘工作原理:

        1、从末叶轮出来的带有压力的液体,经平衡板与平衡盘间的径向间隙流入平衡盘与平衡板间的水室中,使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连,其压力近似为泵的入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等,就产生了向后的轴向平衡力。轴向平衡力的大小随轴向位移的变化、调整平衡盘与平衡板间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡板间水室压力)而变化,从而达到平衡的目的,但这种平衡经常是动态平衡。
平衡盘结构图
平衡盘结构图
        2、从末出来的带有压力的液体,经过平衡板与平衡盘间的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,转子始终是在某平衡位置上这样轴向窜动着,不过窜动量小,从外观上很难看出来。
        3、平衡盘安装在多泵的末叶轮背后,平衡盘除轮毂(或轴套)与泵体之间有个间隙b外,在盘与泵体之间还有个轴向间隙b0,平衡盘的背后则是通入口管的平衡室。末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,这推开平衡盘的力即为平衡力,与转子的轴向推力方向相反。
        4、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,即又开始了个新的平衡循环。这样多次反复动作,次比次移动的少,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。
        可以看出,平衡盘的平衡状态是动态的,即转子是在某平衡位置上作衰减脉动,当工作点改变时,转子会自动的移动到另平衡位置上作轴向衰减脉动。平衡盘的轴向脉动不宜过大,也就是间隙b0变化范围不宜过大。这决定于径向间隙b的大小。b过大,使P′接近P,即使b0再大,也不会变化,即失去了自动平衡的能力。若b过小,b0稍有变化,P′压力即下降到P0,亦即P′变化幅度大。为保证转子能顺利的轴向移动,只能安装径向轴承。实践证明,还要考虑平衡盘与平衡板、轴套等有磨损的危险。
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