8. Осевые усилия, действ-ие на ротор цн.

Осевая сила – это сила, направленная вдоль оси вала насоса, возникновение этой силы обусловлено неравенством давлений на внешнюю поверхность переднего и заднего диска.

Уравновешивание осевых усилий:

1. рабочие колеса двустороннего входа, что является наиболее радикальным средством, т.к. достигается почти полное устранение осевой силы; небольшие случайные силы, которые возникают из-за разности зазоров в уплотнениях или вследствие некоторого смещения колеса относительно центрального положения, воспринимаются радиально - упорным подшипником;

2 ) разгрузочную камеру В (рис. 13). расположенную за колесом. отделенную от области высокого давления уплотнительным кольцом и соединенную с областью всасывания А отверстиями в заднем диске или байпасной трубой (показана пунктиром); остаточное усилие воспр-ся радиально - упорным или (в малых насосах) радиальным шарикоподшипником; недостатком этого способа разгрузки осевой силы яв-ся снижение КПД насоса из-за увеличения утечек, ухудшение всасывающей спос-ти, уменьшение степени разгрузки по мере износа уплотн-ых эл-в;

3 ) радиальные ребра на заднем диске (рис. 14). При вращении колеса благодаря этим ребрам уменьшается давление в полости между колесом и корпусом. Число ребер применяют от 4х д/малых насосов до 6 д/больших. В насосах, перекачивающих загрязненные жид-ти, такие ребра предотвращают накапливание взвешенных частиц за колесом. Недостаток: затрата дополнительной мощности, поглощаемой ребрами.

4) установка дополнит-го ряда радиально-упорных подшипников.

В многоступенчатых насосах осевое усилие уравновешивают следующими способами:

1 . Симметричным попарным расположением рабочих колес с подводом жидкости к ним с противоположных сторон (рис.15) в насосах спирального типа. Осевая сила будет в этом случае равна нулю только при одинаковых зазорах в уплотнениях обоих колес. Поэтому на случай возникновения односторонней силы из-за разной величины протечек через зазоры такие насосы имеют небольшие радиально-упорные шарикоподшипники;

2. Установкой гидравлической пяты (ГП). Такой способ разгрузки применяется в многоступенчатых насосах секционного типа. Диск ГП 1 (рис.16) закрепляют на валу насоса с напорной стороны за последним рабочим колесом 3. Жид-ть из раб-го колеса 3 поступает ч/з кольцевой зазор 2 в промежуточную камеру 7 . Затем она проходит ч/з торцовый зазор 6 в разгрузочную камеру 5, соеди­ненную трубкой 4 с подводом первой ступени насоса. Т. к. давление в пром-ой камере значительно больше, чем в разгрузочной, на диск ГП действует сила, разгружающая осевую силу ротора.

ГП яв-ся саморегулирующимся устройством: зазор 6 за счет осевых смещений ротора автоматически устанавливается таким, что разность сил по обе стороны диска пяты, равна силе на роторе насоса. При разгрузке осевой силы с помощью ГП упорные подшипники не треб-ся. Недостатком ГП яв-тся доп-ные утечки и трение диска о жид-ть, ум-е КПД насоса.

3. Барабаном (думмисом ), закрепленным на валу между последней ступенью и разгрузочной камерой. Разностью двух давлений р„ и р₀, действующих с двух сторон на барабан 1, создается сила, противодействующая осевому усилию. Одновременно достигается разгрузка от высокого давления р„ уплотнения вала 2.