多级离心泵轴向力测试与平衡改进设计研究

　　多级小流量离心泵在运行时会产生较大的轴向力,如不采取措施来平衡轴向力,则会影响泵的运行稳定性和可靠性,降低寿命,造成严重的后果。若要平衡离心泵轴向力首先要确定轴向力的大小,理论经验计算法、实验测试法和数值模拟法是目前获得轴向力的的主要方法。平衡盘是zui常见的一种平衡离心泵轴向力的结构。本研究针对现有需要改进三级小流量离心消防泵,首先利用传统的理论计算方法计算泵的轴向力,并利用CFD数值模拟确定轴向力；其次,通过离心泵内部机构以及给定空间,设计出一个弹性元件（测力环）测量轴向力,对其结构进行模拟分析并改进。在所设计测力环的基础上,找到测试元件产生应变的*位置,粘贴应变片并完成测力弹性元件的静态标定,设计整个轴向力的测试方案；zui后,根据已有研究对平衡装置数值模拟结果,设计改进三级消防泵。在生产出样机之后,实验测试该三级离心泵的效率、扬程和流量等性能参数,对原有三级离心泵的和带有平衡机构离心泵的进行轴向力测试。根据测试结果探讨了多级小流量离心泵的轴向力与流量、扬程等参数的关系,证明了轴向力测试系统具有一定的有效性,平衡机构减小了离心泵轴向力,并提高了泵的使用寿命。
　　
　　离心泵有立式、卧式、单级、多级、单吸、双吸、自吸式等多种形式。其主要的工作原理有：离心是物体惯性的表现。比如雨伞上的水滴，当雨伞缓慢转动时，水滴会跟随雨伞转动，这是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力使然。但是如果雨伞转动加快，这个摩擦力不足以使水滴在做圆周运动，那么水滴将脱离雨伞向外缘运动。就象用一根绳子拉着石块做圆周运动，如果速度太快，绳子将会断开，石块将会飞出。这个就是所谓的离心离心泵就是根据这个原理设计的。高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而达到输送的目的。