什么是轴向力

轴向力是指作用引起的结构或构件某一正截面上的反向拉力或压力，当反向拉力位于截面中心时就是轴向力也称轴心力。

在水泵正常运转过程中，轴向力随水泵的转动而产生。不同的泵体，水泵轴向力的产生原因也不相同。常见的主要是由：水泵叶轮前后流体压力不平衡；流体动量的轴向分量发生改变；另外，立式泵相较于卧式泵而言，其内部转子的重力也会成为轴向力的一部分，而卧式泵内部转子的重力则不会产生轴向力。

轴向力所产生的危害

由于泵腔内流体流动，必然会对主轴产生动反力，所以水泵工作时产生轴向力是不可避免的。

轴向力的产生使动静部间相互研磨、碰撞，导致水泵严重损坏，不能在正常运转中长时间平稳运行，水泵的整体性能和使用寿命降低，严重时甚至会危及工作人员的安全。

因此，平衡水泵轴向力，是提高水泵主轴性能，从而提升水泵整体性能及安全性的关键。

水泵轴向力平衡方法

平衡水泵转子轴向力的方法多种多样，例如在泵外部设置推力轴承、于水泵腔体上开设平衡孔或平衡管以降低泵压、叶轮设计时采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，以及使用平衡盘、平衡鼓结构等。

其中，多利用平衡盘和平衡鼓结构对转子轴向力进行平衡。

平衡盘被广泛应用在多级泵的轴向力平衡上，位于泵末级叶轮之后。平衡装置存在径向和轴向两个间隙，液体经径向间隙流入平衡盘前的空腔中，形成高压力状态。平衡盘前后两空腔内压力不同，构成压力差，产生与轴向力反向的平衡力，达到平衡效果。

平衡鼓在离心压缩机轴向力平衡领域应用较为广泛，平衡鼓不存在轴向间隙，带压液体经平衡鼓径向间隙进入平衡腔，构成高压，其腔内压力始终大于或等于入口压力，从而达到平衡轴向力的目的。

单独采用平衡盘啊或平衡鼓在一定范围内可对轴向力进行平衡，但效率并不高。因此，为了提高平衡装置总体性能，结合二者优点，可采用平衡盘与平衡鼓联合结构平衡水泵转子轴向力。

平衡盘与平衡鼓联合结构的优点

(1) 单独采用平衡鼓平衡轴向力时，需在外部加装止推轴承，采用该联合结构时,由于平衡盘的存在，可省略安装止推轴承。

(2) 平衡鼓平衡轴向力的同时也可平衡掉一部分平衡盘产生的平衡力，减小平衡盘前后压力差，使平衡盘与支撑环更易分离，不易造成磨损，使整个平衡装置性能可靠。

(3) 要求泵进行空转时，需在泵上安装止推轴承，联合机构的存在可以大大降低止推轴承的负荷。

当给水泵应用于核电站辅助给水时，电动机辅助给水泵规格书规定，不允许单独采用平衡盘作为轴向力平衡装置，因而 测试对象拟定采用单平衡鼓或平衡盘与平衡鼓联合机构作为泵轴向力平衡装置。

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