公司基于对平衡盘间隙流动液体的分析,求得了平衡盘泄漏量、压力、平衡力和灵敏度等参数,并根据具体需求提出了平衡盘刚度这一概念,其主要是探讨了平衡盘刚度与灵敏度的关系,得出了灵敏度的取值范围,为平衡盘设计提供了理论依据和行之有效的方法。
节段式多级离心泵常常采用的是平衡盘类平衡机构来平衡轴向力,平衡盘是多级泵中的一个重要装置。传统的平衡盘设计计算方法采用的经验数据和半经验公式,缺乏对间隙流动的理论分析与精确数值,几何参数选取具有一定随意性,导致平衡盘出现摩擦,然后泄漏量加大,影响泵的工作可靠性。根据平板间隙流动理论,导出了平衡盘流量和平衡力的近似计算公式,该公式在平衡盘外圆和内圆半径比值较大时误差较大;在传统的平衡盘设计理论中,灵敏度作为反映轴向间隙变化所引起的平衡力变化的指标还不够严密。我公司根据平衡盘径向和轴向间隙流动的分析,建立了径向和轴向间隙几何参数与泄漏量、压力、平衡力和灵敏度之间的函数关系;同时,提出了平衡盘刚度的概念,刚度能准确地反映轴向间隙变化所引起的平衡力变化的能力,通过对平衡盘刚度的分析,得出了灵敏度的取值范围。间隙流动的理论分析及泄漏量计算因平衡盘径向和轴向间隙很小,长度相对较长,假定液体在间隙中的流动属于层流运动。假定平衡盘径向和轴向间隙流动为层流运动,导出了平衡盘泄漏量、平衡力和灵敏度的计算公式,该公式可用于平衡盘的设计与校核。提出了平衡盘刚度的概念,刚度的大小表示了单位轴向间隙变化所引起的平衡力的变化,刚度较灵敏度更准确地反映了轴向间隙的变化所引起的平衡力变化。为提高平衡盘抵抗泵轴向力变化的能力,且确保平衡盘在工作中不发生研磨,在平衡盘设计中,灵敏度应在范围内选取。