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多级泵水力平衡装置-平衡鼓
多级泵水力平衡装置-平衡鼓
末级叶轮后面的平衡室由平衡鼓同泵内部分开。平衡鼓一般用键固定在轴上并随轴一起转动。平衡鼓通过小的径向间隙与称为平衡鼓头或平衡套的平衡装置的不动部分隔开，其不动的静止部分固定在泵的壳体上。
多级泵平衡室可以与泵的吸入口或泵的吸入容器连接。因此，平衡室的背压只略高于吸入压力。两者之间的压差等于该平衡室和返回点间的摩擦损失。平衡鼓和鼓头间的泄漏，当然是平衡鼓前后的压差和间隙面积的函数。
作用在多级泵平衡鼓上的诸力如下:
指向出口端的力:等于排出压力和平衡鼓的前平衡面积的乘积;
指向吸入端的力:等于平衡室中的背压和平衡鼓的后平衡面积的乘积。
个力大于第二个力，因此可平衡掉作用在单吸叶轮上的轴向推力。平衡鼓的直径，可根据推力轴承所要承受的载荷:按完全平衡或平衡90%-95%的轴向推力来选择。
在前面简化的叙述中，假设作用在叶轮壁上的压力在整个叶轮表面上不变，且轴向推力等于所产生的总的净压力和不平衡面积的乘积。实际上，由于通过外部叶轮盖板施加给液体的离心力，该压力沿径向方向稍有变化。此外，在相对一叶轮表面上的两个对应点上的压力，由于叶轮壁面与逐次隔开各级的壳体段之间间隙函岌晨而心能不相等。*后，叶轮壁表面上的压力分布，还可能因压头和流量的运行工况而改变。
对于任一固定的运行工况来说，可以相当精确地确定这个压力分布和设计数据。并根据由这个压力分布求得的力，可以设计出有效的平衡鼓。但不幸的是，压头和流量工况的变化会改变压力分布，而作为平衡鼓的面积必然是固定不变的，因此轴向力的平衡可能受到破坏。
这一问题的难点主要还不是推力的数值，而是推力的方向，因内压力的不确定性而无法预先确定。不过，还是能够预先确定正常的推力方向，因为它可能影响到外部推力轴承的机械设计。鉴于实际上100%地平衡轴向力很难做到，而少量的、可以预计的不平衡力可以由推力轴承来承受，所以平衡鼓经常只按平衡总的叶轮轴向力的90%-95%进行设计。
多级泵平衡鼓能够令人满意地平衡掉单吸叶轮的轴向推力，降低出口侧填料箱中的压力。但是，它对于因叶轮反作用特性变化引起的轴向力的任何变化缺乏自动平衡的功能。实际上，如果轴向推力和平衡鼓的力变得不相等，则转动部件则倾向沿较大力方向移动。因此，推力轴承必须能够防_!上转动部件过度的移动量。直到当平衡鼓上的力再次等于轴向推力时，平衡鼓才不起复位的作用。自动平衡是区别平衡盘或平衡鼓的主要特征。
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原创作者：上海高良泵阀制造有限公司
