離心泵軸向推力產(chǎn)生的原因是由于結(jié)構(gòu)的原因，離心泵在工作過程中葉輪兩側(cè)里沒有對稱，流體在離開葉輪時會有反沖力產(chǎn)生，這兩者綜合會對葉輪形成一個軸線方向的推力，因此離心泵就會產(chǎn)生軸向推力。離心泵產(chǎn)生軸向推力時應(yīng)該找出相應(yīng)的方法去消除。
離心泵的軸向力產(chǎn)生原因
離心泵在運行時由于單吸葉輪缺乏對稱性，前蓋板會小于后蓋板的面積，承受力會略小于后蓋板的承受力，液體會在離心水泵的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個較大的作用力，這個作用力的方向和離心泵轉(zhuǎn)軸的軸心線相平衡，被稱之為軸向力。軸向力的存在對于離心泵有著較大的危害，不平衡的軸向力會加重止推軸承的工作負荷，會對軸承很不利，軸向力會使離心泵轉(zhuǎn)子朝吸入口進行竄動，會導(dǎo)致振動并且可能會導(dǎo)致葉輪口環(huán)摩擦出現(xiàn)泵體損壞，情況更嚴重的是會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子位移，可能會造成轉(zhuǎn)子元件和定子元件的摩擦和碰撞直到機器損壞。離心泵軸向推力產(chǎn)生時應(yīng)該找出消除方法。
離心泵軸向力自動平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖
離心泵的軸向力消除方法
推力軸承
針對軸向力不大的小型泵，使用推力軸承去承受軸向力，這是一個簡單而又經(jīng)濟的方法?？梢允褂盟鼇砥胶庋b置，可以考慮到總有一定的剩余軸向力，偶爾也會裝設(shè)推力軸承。
平衡孔或者平衡管
在葉輪的后蓋板上加設(shè)密封環(huán)，密封環(huán)的直徑通常和前密封環(huán)相等，在后蓋板下面會開孔或者設(shè)置專用連通管和吸入側(cè)連通。液體經(jīng)過密封環(huán)間隙的阻力損失會導(dǎo)致密封下面的液體的壓力下降，進而減小作用在后蓋板上的軸向力。減小軸向力的程度會取決于孔的數(shù)量與孔徑的大小。在這種情況下會有百分之十到百分之十五的不平衡軸向力。要想完全平衡軸向力需要進一步增大密封環(huán)所在的直徑，要指出的是密封環(huán)與平衡孔是相輔相成的，只有密封環(huán)沒有平衡孔是不能平衡軸向力的。而只設(shè)平衡孔而不設(shè)密封環(huán)會使泄漏量加大，平衡軸向力的程度很小。
使用這種平衡方法能減小軸封的壓力，它的缺點是增加容積損失。經(jīng)過平衡孔的泄露和進入葉輪的主液流沖擊，正常的流動狀態(tài)會受到破壞，會導(dǎo)致水泵的抗汽蝕性能下降。有些泵體上開孔利用管線和吸入管進行連通但是結(jié)構(gòu)會變得比較復(fù)雜。
使用以上平衡方法軸向力是不可以達到完全平衡的，殘余的軸向力需要由泵的推力軸承來承擔。采用平衡孔平衡軸向力的結(jié)構(gòu)使用比較廣泛，不僅可以在單級離心泵上使用，還能在多級離心泵上使用。但軸向力不可以完全平衡依然需要設(shè)置止推軸承，并且多設(shè)置了一個口環(huán)，離心泵的軸向尺寸需要增加，只適用在揚程不高和尺寸不大的泵上。
雙吸葉輪
單級離心泵使用雙吸式葉輪后，葉輪是對稱的，葉輪兩邊的軸向力會相互抵消。葉輪兩邊密封間隙的差異或者葉輪相對于蝸室中心位置的不對中，會有一個不大的殘余軸向力，軸向力需要由軸承來承受。
背葉片
離心泵背葉片是加在后蓋板的外面，就等于在主葉輪的背面加上一個和吸入方向相反點的附加半開式葉輪，為了方便鑄造，這種背葉片一般都是做成徑向的也會做成彎曲的。葉輪加上背葉片后，背葉片會強迫液體進行運轉(zhuǎn)，液體的運轉(zhuǎn)角速度會有所增加，改變了后蓋板的壓力水頭分布不平衡力得到了減少，殘余的軸向力依然需要軸承來承受。
背葉片除了平衡軸向力外可以減少軸封前液體的壓力。裝背葉片泵的揚程大約會提高百分之一到百分之二，可以使泵的效率下降百分之二到百分之三。背葉片會避免雜質(zhì)進入軸封的功能，泵送含有雜質(zhì)液體的泵經(jīng)常使用。
葉輪對稱布置
這種方法大部分適用于多級離心泵。離心泵的所有葉片會平均分為兩個方向去布置，可以面對面也可以背靠背地按照一定的次序排列起來，能使用軸向力進行互相平衡。
平衡鼓
平衡管是典型的結(jié)構(gòu)可以使用平衡鼓平衡軸向力時平衡鼓一般會安裝在末級葉輪的后面，平衡室會利用平衡管和泵的入口進行連通，平衡室中液體的壓力接近泵入口處液體的壓力。平衡鼓左面是末級葉輪的后腔，可以承受的壓力接近于泵出口的壓力，平衡鼓前后有較大的壓力差，會有向后的推力形成，這個推力和作用在轉(zhuǎn)子上的總軸向力相平衡。平衡鼓結(jié)構(gòu)在設(shè)計工況下平衡軸向力很好，在其他工況下軸向力不可以全部平衡。采用平衡鼓時需要使用雙向止推軸承來承受殘余的軸向力。
平衡盤
平衡盤能在不同工況下自動全部地平衡軸向力，平衡盤多用于多級離心泵當中使用。
平衡盤與平衡鼓相結(jié)合
平衡盤與平衡鼓的結(jié)合保留了平衡盤自平衡的優(yōu)點，在離心泵的軸向力出現(xiàn)變化時，利用軸向間隙的變化來調(diào)整中間過流室的壓力來達到自平衡，不會引發(fā)平衡室的壓力變化，離心泵的機械密封不會受到影響。加氧裝置反應(yīng)器高壓進料通常使用平衡盤與平衡鼓軸向力平衡的方法。
離心泵的軸向力產(chǎn)生原因及消除方法由離心泵廠家總結(jié)。推薦閱讀：離心泵型號及參數(shù)大全