在矿用多级泵工作时,叶轮上的轴向力比平衡盘上的大,泵的转子会沿吸力的方向运动,这样平衡盘的轴向间隙就会减小,液体阻力就会增大,从而减少泄漏。当渗漏量减少时,流过径向间隙的液体的压降减小,从而增加平衡板前的压力,即增加平衡板上的平衡力。当平衡板移动到左边时,平衡力增大。随着平衡板移动到某一位置,平衡力与轴向力相等,达到平衡。
同样,当轴向力小于平衡力时,转子也会右移,在轴向力之后再移一段距离,从而达到新的平衡。因为惯性,运动中的转子并不会立即停止,而是不断地运动以使平衡破裂,这就为转子沿相反方向运动创造了条件。泵在工作时,转子会始终处于某一位置,但是,当泵的工作点发生变化时,转子会自动地在左右轴向窜动的平衡位置上移动,完成泵的轴向窜动。因平衡板具有自动平衡轴向力的特点而被广泛使用。
矿用多级泵平衡盘和平衡环的工作表面是推力平衡装置的关键部分。若两工作面间有倾斜或不均匀现象,泵在工作时就会产生大量的泄漏,而平衡室因受压而无法保持轴向力平衡,从而失去轴向力平衡。
在泵轴上安装平衡板,可能会使泵轴偏心,造成转子在运转中产生振动,这种振动会影响轴承及泵轴的正常工作,严重时会损坏泵轴及轴承,因此应严格控制偏心量。
通过测量矿用多级泵平衡盘工作面端面的环形跳动,得到平衡盘与泵轴的垂直度。平衡盘径向圆周跳动量、平衡盘偏心量及泵轴偏心量。
测平衡板端面的圆形脉动,并将平衡板安装在泵轴上,泵轴上有两个顶托车床,防止泵轴轴向移动,并将其设置在平衡板千分表工作面的一侧,使千分表触点与平衡板的工作面垂直接触。
为了测量矿用多级泵平衡盘轮毂的径向圆周跳动,一个千分表应该放在轮毂旁边,以便千分表的触点与轮毂的外圆表面垂直接触,如图2-62所示。接着,慢慢地将平衡板转动一周,使平衡板接触的最大读数与最小读数的千分表之差等于平衡板的端面打圆;而与轮毂接触的千分表的最大读数与最小读数之差等于轮毂的径向圆形跳动。
当测量矿用多级泵叶轮组跳动时,在泵轴上安装平衡盘,并可同时测量平衡盘端面的圆周跳动和轮毂的径向跳动。如此,可省去分别在测量时再安装支架的工作量。
表格2-30为摆盘端面圆周跳动和轮毂径向圆周跳动允许值。
表2-30 平衡盘圆跳动允许值 /mm
平衡盘轮毂直径 | ≤50 | 51~120 | 121~260 | 261~500 |
平衡盘端面圆跳动 | 0,04 | 0.04 | 0.05 | 0.0 6 |
轮毂径向圆跳动 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.06 |
如跳动超过表2-330中规定的值,则可将平衡板与泵轴夹在车床上,通过旋转减少跳动。旋转后,为了减少运转时的振动,矿用多级泵平衡盘应保持静平衡。为降低平衡室内液体泄漏,要求平衡板和平衡环的工作表面粗糙度不得超过Ra1.6微米。