離心水泵徑向力及其平衡計算

蝸殼壓力室中的泵處于均勻狀態(tài)，并且蝸殼的每個部分中的壓力是均勻的。多級離心泵、管道離心泵、排污泵、自吸泵等都屬于蝸殼泵系列。當泵的流量小于最佳工作狀態(tài)的流量時，蝸殼中液體的流速減慢，葉輪出口處液體的絕對速度可以從出口速度三角形。絕對速度大于最佳運行條件也大于蝸殼中的絕對速度。速度，流出葉輪的液體不斷撞擊蝸殼中的液體，使蝸殼中的液體接收能量，蝸殼內的液體壓力從舌片到擴散器的入口增加，如圖2-42（a）

         當泵的流量大于最佳運行條件流量時，與上述相反，流出葉輪的液體的絕對速度小于最佳運行條件下的絕對速度，并且也小于蝸殼中的液體流速，兩種液體在蝸殼中由于沖擊，蝸殼中的液體不斷通電，以增加流出葉輪的液體的速度，從而使液體中的液體流動。如圖2 42（b）所示，蝸殼從舌片逐漸減小到擴散器的入口。

由于蝸殼的端面中的壓力不相等，因此在葉輪上產生徑向力。
         由于葉輪周圍的液體壓力分布不均勻，葉輪中液體的軸對稱流動被破壞，壓力大的部分中的液體從葉輪流出，壓力小的部分從葉輪流出。沿葉輪圓周流出的液體量變化，作用在葉輪圓周上的液體反作用力也不同，這又產生徑向力。
         作用在葉輪上的徑向力是上述兩個徑向力的矢量和。
         在分段式多級離心泵中，當泵的工作狀態(tài)達到最佳工作狀態(tài)時，如果葉輪偏心，則徑向力作用在葉輪上，該力的大小由泵的工作狀態(tài)決定。它隨著偏心率的增加而增加。
         圖2-42蝸殼中的徑向力分布當流量很小時，徑向力會以遠低于泵速的頻率變化并旋轉，從而導致轉子振動。

2.蝸殼泵徑向力的計算
         擠壓室是蝸殼泵，當偏離設計條件時，徑向力計算如下：
       
         其中，K-徑向力系數(shù)可通過以下公式獲得：
       
         當泵在設計條件下運行時。根據上述公式，徑向力系數(shù)等于零，徑向力系數(shù)在零流量時最大，即K = 0.36。系數(shù)K的大小也與泵的類型有關。在一些情況下，實際K值大于通過上式獲得的K值，并且K可以在零流量下達到06。
    
  3，徑向力的危險
         徑向力與葉輪出口直徑和葉輪出口寬度成比例，并且其效果將隨著泵尺寸的增加而增加。
         當徑向力導致軸具有大的偏轉時，將導致密封環(huán)和套筒的快速磨損。
         同時，對于旋轉軸，徑向力是交變載荷，并且大的徑向力導致軸由于疲勞而損壞。
         因此，徑向力的平衡非常重要，特別是對于具有更大尺寸和更高升力的高能泵。。
    
   4.單級蝸殼泵的徑向力平衡
          單級蝸殼泵的徑向力平衡可通過雙蝸殼或葉片實現(xiàn)，如圖2-43（a）和圖2-43（b）所示。
          在雙蝸殼中，盡管每個 - 蝸殼不消除徑向力，但兩個蝸殼相隔180°。對稱布置，作用在葉輪上的徑向力彼此平衡。
          如果使用葉片，則徑向力可以平衡，但泵的結構復雜。