因吸排液口壓力不等也使并非完全對(duì)稱(chēng)的葉輪兩側(cè)所受液體壓力不等，從而產(chǎn)生了軸向力。葉輪兩側(cè)液體壓力假如不計(jì)軸的截面積，也不考慮葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)壓力分布的影響，則作用在葉輪上的力為圓盤(pán)受的力和輪蓋受的力的差值，轉(zhuǎn)化為計(jì)算式就是出口壓力和進(jìn)口壓力差值與葉輪輪蓋的面積的乘積，因?yàn)槌隹趬毫κ冀K大于進(jìn)口壓力，所以當(dāng)多級(jí)泵旋轉(zhuǎn)起來(lái)就一定有了一個(gè)沿軸并指向入口的力作用在轉(zhuǎn)子上。
多級(jí)泵軸向力平衡示意圖
不平衡的軸向力會(huì)加重推力軸承的工作負(fù)荷，對(duì)軸承不利，同時(shí)軸向力使泵轉(zhuǎn)子向吸入口竄動(dòng)，造成振動(dòng)并可能使葉輪口環(huán)摩擦使泵體損壞。
對(duì)于多級(jí)泵來(lái)說(shuō)，一般出口壓力遠(yuǎn)大于入口壓力，所以用平衡盤(pán)來(lái)消除軸向力就顯得尤其重要，如何消除軸向力呢？
1、多級(jí)泵一般采用的是平衡盤(pán)、平衡鼓和葉輪的對(duì)稱(chēng)安裝，單級(jí)泵一般是在葉輪上開(kāi)平衡孔，當(dāng)然還有在葉輪上安裝平衡葉片的方式來(lái)平衡軸向力。
2、雖然我們要求的是消除軸向力，但假如完全消除了也會(huì)造成轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中的不穩(wěn)定，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)設(shè)計(jì)出25~30%的量讓軸承來(lái)抵消，這就是為什么多級(jí)泵非驅(qū)動(dòng)端軸承通常都是角接觸軸承的原因，因?yàn)樗梢杂脕?lái)承受很大的軸向力。這樣讓多級(jí)泵的轉(zhuǎn)子部件時(shí)刻達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
3、多級(jí)泵也有通過(guò)調(diào)整級(jí)間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡軸向力。該方法已經(jīng)慢慢在多級(jí)泵領(lǐng)域內(nèi)推廣使用。
