董志强

(上海凯士比泵有限公司，上海 200245)

轴向力作为泵的重要设计参数之一，与泵自身的安全性、稳定性、经济性密切相关.工程实践中，过小的预测轴向力将导致机组振动、噪音、温升等指标超标，甚至发生泵轴断裂、机组损坏等重大事故，影响泵自身性能和使用寿命.汪燕[1]利用经验对照法、类比法、系统安全评价法对某泵站断轴事故进行了详细分析，发现轴向力是断轴产生的首要因素；反之，过大的评估轴向力会引发泵自身体积和重量增加，造成不必要的浪费，降低设计的合理性及经济性.因此，准确计算泵的轴向力意义重大，也是泵的重要研究课题之一[2-7].

泵轴向力的常用计算方法有理论计算法、试验法、数值计算法.理论计算法建立在盖板腔体无泄漏的假定之上，对经验系数的依赖程度较高且不同理论公式的计算结果差异较大.刘在伦等[8]提出基于平衡腔液体压力数学模型的轴向力计算方法，并将轴向力计算结果与测试实例试验结果进行对比，验证了方法的可靠性，设计工况下相对误差约25%.高红俐等[9]以分段式多级离心泵为例，采用多种不同计算公式分别对其轴向力进行计算，通过与试验结果进行对比，评估了不同公式计算结果的差异性，相对误差为-270%～800%.试验法须借助一套专用测试系统来测量泵的轴向力，不仅成本高昂，而且往往需要在泵盖处或推力轴承处额外设计相应的接口以布置测点，增加了结构设计的复……