一种斜流泵轴向力的计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109519393A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201811589852.3(22)申请日2018.12.25(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人付强陈铭王秀礼朱荣生余健恩高鹏涛(51)Int.Cl.F04D15/00(2006.01)F04D29/00(2006.01)F04D29/041(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种斜流泵轴向力的计算方法(57)摘要本发明涉及一种斜流泵轴向力的计算方法。给定斜流泵的设计工况流量Q、设计工况扬程H、设计工况转速n，叶轮进口直径d1b，叶轮叶片进口宽度b1，叶轮出口直径d2b，叶轮出口宽度b2等几个参数，来计算斜流泵转子部件所受轴向力Fax。对保证斜流泵的设计质量,确保其的安全、稳定和高效运行具有重要意义。CN109519393ACN109519393A权利要求书1/2页1.一种斜流泵轴向力的计算方法，给定斜流泵的设计工况流量Q、设计工况扬程H、设计工况转速n，叶轮进口直径d1b，叶轮叶片进口宽度b1，叶轮出口直径d2b，叶轮出口宽度b2，来计算斜流泵转子部件所受轴向力Fax，其特征在于，Fax＝FHy-FI+Fw+Fcoupl式中：Fax—转子部件所受轴向力，牛；FHy—叶轮所受轴向力，牛；FI—冲力，牛；Fw—泵轴上非平衡轴向力，牛；Fcoupl—联轴器所受轴向力，牛。2.根据权利要求1所述的一种斜流泵轴向力的计算方法，其特征在于，泵轴上非平衡轴2向力Fw的计算公式：Fw＝1/4πdD(pamb-p1)式中：Fw—泵轴上非平衡轴向力，牛；dD—轴肩直径，米；p1—泵进口压强，帕；pamb—泵安装环境压强，帕。3.根据权利要求1所述的一种斜流泵轴向力的计算方法，其特征在于，叶轮所受轴向力FHy的计算公式：其中，fha为经验系数；计算公式为：其中，nq为比转速；计算公式为：式中：FHy—叶轮所受轴向力，牛；ρ—流体密度，千克/米3；g—重力加速度，米/秒2；H—泵扬程，米；dsp—口环直径，米；dD—轴肩直径，米；nq，Ref—参考比转速；n—泵转速，转/分钟；Q—泵流量，米3/秒；fq—叶轮进口数；H—泵扬程，米。4.根据权利要求1所述的一种斜流泵轴向力的计算方法，其特征在于，冲力FI的计算公式：FI＝ρQ(c1m-c2mcosε2)2CN109519393A权利要求书2/2页式中：FI—冲力，牛；Q—泵流量，米3/秒；ρ—流体密度，千克/米3；c1m—叶轮叶片进口轴面速度，米/秒；c2m—叶轮叶片出口轴面速度，米/秒；ε2—叶轮出口处的中间流线和转子轴之间的角度，°。5.根据权利要求4所述的一种斜流泵轴向力的计算方法,其特征在于：叶轮叶片进口轴面速度c1m的计算公式：式中：c1m—叶轮叶片进口轴面速度，米/秒；3QLa—叶轮过流流量，米/秒；fq—叶轮进口数；2A1—叶轮进口面积，米。6.根据权利要求5所述的一种斜流泵轴向力的计算方法,其特征在于：叶轮进口面积A1的计算公式：A1＝πd1bb1式中：2A1—叶轮进口面积，米；d1b—叶轮进口直径，米；b1—叶轮叶片进口宽度，米。7.根据权利要求4所述的一种斜流泵轴向力的计算方法,其特征在于：叶轮叶片出口轴面速度c2m的计算公式：式中：c2m—叶轮叶片出口轴面速度，米/秒；3QLa—叶轮过流流量，米/秒；fq—叶轮进口数；2A2—叶轮出口面积，米。8.根据权利要求7所述的一种斜流泵轴向力的计算方法,其特征在于：叶轮出口面积A2的计算公式：A2＝πd2bb2式中：2A2—叶轮出口面积，米；d2b—叶轮出口直径，米；b2—叶轮出口宽度，米。3CN109519393A说明书1/4页一种斜流泵轴向力的计算方法技术领域[0001]本发明涉及一种斜流泵,特别涉及一种斜流泵轴向力的计算方法。背景技术[0002]泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。因此，必须设法消除或平衡此轴向力。方能使泵正常工作。泵转子上作用的轴向力，由下列各部分组成：1)叶轮前后盖板不对称产生的轴向力，此力指向叶轮吸入口方向；2)轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定；3)转子重量引起的轴向力，与转子的布置有关；4)动反力，此力指向叶轮后面。[0003]专利号为CN201610731350.4号的中国发明专利公开了一种泵轴向力在线测量装置,包括主轴,主轴上装有轴承内套,轴承内套外还套有轴承外套,轴承内套和轴承外套之间设有推力轴承,传感器安装于轴承体内,且通过螺钉紧固在轴承外套上,传感器一侧设有圆柱销,另侧传感器设有无孔端盖。圆柱销与无孔端盖能够防止传感器产生径向和轴