潜水泵属于多级离心泵,其轴向力是客观存在的,轴向力不仅影响水泵向高扬程发展,而且还影响泵的使用寿命和效率,调查表明:潜水泵的事故停车很多是由于水泵轴向力太大,造成了潜水电机石墨推力轴承很快磨损,甚至将石墨推力轴承压裂,所以寻找简单而有效的轴向力平衡的新方法,尽可能减少或者消除轴向力是水泵研究的课题之一。
就目前来看,我们常用的轴向力平衡方法主要有:叶轮开平衡孔、叶轮对称布置;采用平衡盘。而且潜水泵受井径的限制,其特点是径向短轴向长,因此潜水泵的设计中,一般都会采用在叶轮上开衡的方法来减小轴向力,剩余轴向力由电机推力轴承承受,由于剩余轴向力的存在,又因为电机承受轴向力是有限的,这也就影响了水泵的使用寿命和向高扬程的发展。
对于潜水泵而言,液体作用在叶轮后盖板压力分布不同而产生在叶轮上的轴向力,液体从叶轮进口到出口液流方向发生变化引起的作用在叶轮上的动反力上,目前我们针对潜水泵研究的传统方法是假高叶轮盖板与泵体之间的间隙为定值,一种情况认为密封环泄露量小到可以忽略不计,泵腔内液体以等角速度旋转,可以得出液体压力沿半径的分布率;另一种情况认为密封环严重磨损的情况。泄漏量达到非常大的数值(达到无限大)泵腔内的液体不受任何外力按动量矩守衡规律运动,可得出液体压力沿半径分布的规律。
通常,我们在潜水泵的设计中,一般采用开平衡孔来平衡轴向力,剩余的轴向力由电机的推力轴承承受,但电机承受的轴向力是有限的,因此对轴向力平衡方法的研究是很有必要的。而潜水泵径向间隙由叶轮后密封环、壳体、平衡装置构成,轴距间隙由石墨盘、不锈钢盘构成;平衡装置的腔体,在间隙内形成了一定的泄漏量,间隙内的流动是由沿圆周方向的剪切流和沿间隙长度方向的压差流合成,并且剪切流不影响间隙的泄漏量。
潜水泵作为提水的重要设备,在使用过程中也要时刻注意异常情况的发生,要安全使用潜水泵,若发生异常情况时,要及时切断电源,待查明情况恢复后再继续工作。