浮动叶轮自动平衡轴向力的理论分析及试验研究

发布时间：2021-01-06 00:30

　　泵的应用十分广泛,发挥着巨大的作用。在泵类机械中,轴向力问题是泵设计、运行中必须考虑的因素。从大量的文献资料中不难发现,现有的轴向力平衡装置的应用范围和平衡能力都受到一定程度的限制,而且轴向力计算公式方面的研究也一直是泵设计中的薄弱环节。本文跟踪水泵行业这一难点和热点问题,对浮动叶轮自动平衡轴向力装置进行了理论研究,通过简化的Navier-Stokes方程,尝试求解出速度分布和压力分布,为浮动叶轮在工程上的广泛应用提供的理论依据。首先,从轴向力产生的原因、研究轴向力常用方法、平衡轴向力常用方法、轴向力的计算四方面阐述了国内外轴向力研究现状。研究表明:对泵腔内液体压力分布的理论研究还不够深入,轴向力计算公式较多,按照不同的计算公式算出的轴向力的值有时相差很大,这给设计者造成了困惑。在上述研究的基础上,提出了本文的主要研究内容。其次,介绍了近几年平衡装置的研究进展情况。如在叶轮后盖板上设有平衡孔、多级泵中采用叶轮对称布置、平衡盘、平衡鼓、平衡盘和平衡鼓联合作用等方法。这些方法是基于对背叶片、平衡盘、平衡鼓的改进,针对某种类型的泵,这些装置确实起到了良好的平衡作用。再次,开展了浮动叶轮自动平... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

平衡孔或平衡管平衡轴向力

可以提高或降低其平衡轴向力的能力。张俊生等人(1987年)为了解决高压多级泵平衡盘的泄漏量大、较易产生研磨的问题，提出了一种新型的平衡装置·阀门活塞式平衡装置【401。如图2.2所示，该结构与普通的平衡盘结构比较，在减少泵的泄漏量，提高泵的效率，防止研磨和提高寿命方面具有优越性。一一一 一一一一一毛 毛 毛毛乙件件 {{{{{{{广一 一 lllllll匕 匕欢欢欢 图2.2阀门活塞式平衡盘工作原理图阀门活塞式平衡装置是由倒置的前置平衡盘和在它之后的平衡活塞及前部带有承磨端面(平衡环)的平衡套组成。液流通过平衡盘和平衡套前部端面形成的轴向间隙流到平衡活塞的前部，通过平衡活塞和平衡套形成的径向间隙流到泵的平衡室，再流回到泵的入口。液流流过前置平衡盘的轴向间隙b。时，压力由p3下降为p4，记△Pl二p3一p4;流经平衡活塞外径处的径向间隙b;时，压力由p4下降为ps，记△pZ=P4一ps。正是在△p:的作用下

硕士学位论文关醒凡研制出一种深井潜水泵轴向力平衡装置[4l】，该平衡装置将一对动、静摩擦副安装在末级叶轮之后，可以较好地平衡轴向力，如图2.3所示。 rrrrrrrrrrr燃燃燃燃燃燃燃 燃 燃 尹尹 /////////////尹 尹尹之必必 VVVVV之 之泌，月研尸丫喇叫叫川川川 图2.3新型深井潜水泵轴向力平衡装置工作原理图该装置打破了多年使用的传统模式，采用新结构，利用新原理，把一对动、静摩擦副装在末级叶轮之后，端面摩擦副前方是末级叶轮的高压液体，端面摩擦副之后与井腔或某一低压级相连同，密封端面把高压液体与低压区隔开。作用于末级叶轮的高压(等于n一1级泵的压力)和作用于末级叶轮后的低压(如等于大气压)之差，构成指向叶轮后方的总压力，用来平衡作用在各级叶轮上指向叶轮前方的总平衡力。杨瑞(1999年)提出了一种平衡鼓组合装置l’2}，其原理与平衡盘原理基本相同。如图2.4所示。若若若 若若若 :::::::::::厂厂厂 厂 月月月月月 图2.4平衡鼓组合装置


本文编号：2959573