การปรับสมดุลแรงตามแนวแกนในปั๊มแรงเหวี่ยงแบบหลายขั้นตอนเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคง เนื่องจากการจัดเรียงซีรีส์ของใบพัดแรงแกนจะสะสมอย่างมีนัยสำคัญ (สูงถึงหลายตัน) หากไม่สมดุลอย่างถูกต้องสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การมีน้ำหนักเกินพิกัดปิดผนึกความเสียหายหรือแม้กระทั่งความล้มเหลวของอุปกรณ์ ด้านล่างนี้เป็นวิธีการปรับสมดุลของแกนตามแนวแกนพร้อมกับหลักการข้อดีและข้อเสีย
1.การจัดเรียงใบพัดแบบสมมาตร (back-to-back / fable-toba

ในการออกแบบอุปกรณ์สมดุลของแรงตามแนวแกนของปั๊มแรงเหวี่ยงที่ทันสมัยระยะของใบพัดจะถูกเลือกโดยทั่วไปเป็นจำนวนเท่ากันเพราะเมื่อระยะของใบพัดเป็นจำนวนที่สม่ำเสมอ ระดับมหภาค ในกระบวนการออกแบบควรสังเกตว่าขนาดการควบคุมปริมาณของการปิดผนึกก่อนที่ทางเข้าของใบพัดย้อนกลับนั้นสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกที่ดี
หลักการ: ใบพัดที่อยู่ติดกันถูกจัดเรียงในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อให้กองกำลังตามแนวแกนของพวกเขายกเลิกกัน
กลับไปด้านหลัง: ใบพัดสองชุดได้รับการติดตั้งอย่างสมมาตรรอบจุดกึ่งกลางเพลาปั๊ม
หน้าตัว: ใบพัดจะถูกจัดเรียงหันเข้าด้านในหรือภายนอกในการกำหนดค่ามิเรอร์
ข้อดี: ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม โครงสร้างที่เรียบง่าย; ประสิทธิภาพที่สมดุลสูง (มากกว่า 90%)
ข้อเสีย: การออกแบบที่อยู่อาศัยปั๊มที่ซับซ้อน; การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการไหลที่ยาก ใช้ได้เฉพาะกับปั๊มที่มีจำนวนระยะเท่ากัน
แอปพลิเคชัน: ปั๊มฟีดหม้อไอน้ำแรงดันสูงปั๊มหลายขั้นตอนปิโตรเคมี
2. ดรัมสมดุล

โครงสร้างดรัมสมดุล (หรือที่เรียกว่าลูกสูบสมดุล) ไม่มีระยะห่างตามแนวแกนที่แน่นซึ่งสามารถชดเชยแรงขับตามแนวแกนส่วนใหญ่ แต่ไม่ใช่แรงขับตามแนวแกนทั้งหมดและไม่มีการชดเชยเพิ่มเติมเมื่อเคลื่อนที่ในตำแหน่งตามแนวแกน การออกแบบนี้จะมีการหมุนเวียนภายในที่สูงขึ้น (การรั่วไหลภายใน) แต่มีความทนทานต่อการเริ่มต้นการปิดระบบและเงื่อนไขชั่วคราวอื่น ๆ
หลักการ: มีการติดตั้งกลองทรงกระบอกหลังจากใบพัดขั้นสุดท้าย ของเหลวแรงดันสูงรั่วไหลผ่านช่องว่างระหว่างกลองและปลอกเข้าไปในห้องแรงดันต่ำทำให้เกิดแรงต่อต้าน
●กเครื่องเป่า: ความสามารถในการปรับสมดุลที่แข็งแกร่งเหมาะสำหรับปั๊มแรงดันสูงหลายขั้นตอน (เช่น 10+ ขั้นตอน)
ข้อเสีย: การสูญเสียการรั่วไหล (~ 3–5% ของอัตราการไหล) ลดประสิทธิภาพ ต้องใช้ท่อที่สมดุลเพิ่มเติมหรือระบบการหมุนเวียนเพิ่มความซับซ้อนในการบำรุงรักษา
แอปพลิเคชัน: ปั๊มแรงเหวี่ยงแบบหลายขั้นตอนขนาดใหญ่ (เช่นปั๊มท่อทางไกล)
3.ดิสก์ปรับสมดุล

เป็นวิธีการออกแบบที่พบบ่อยในกระบวนการออกแบบของอุปกรณ์ความสมดุลของแกนแกนของปั๊มแรงเหวี่ยงหลายขั้นตอนที่ทันสมัยวิธีการดิสก์สมดุลสามารถปรับได้ปานกลางตามความต้องการการผลิตและแรงสมดุลส่วนใหญ่เกิดจากการตัดขวางระหว่างรัศมีรัศมี แรงตามแนวแกน เมื่อเทียบกับวิธีอื่น ๆ ข้อได้เปรียบของวิธีแผ่นความสมดุลคือเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นสมดุลมีขนาดใหญ่ขึ้นและความไวสูงกว่าซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรในการทำงานของอุปกรณ์อุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามเนื่องจากการกวาดล้างการวิ่งตามแนวแกนขนาดเล็กการออกแบบนี้มีความไวต่อการสึกหรอและความเสียหายภายใต้สภาวะชั่วคราว
หลักการ: มีการติดตั้งดิสก์ที่เคลื่อนย้ายได้หลังจากใบพัดขั้นสุดท้าย ความแตกต่างของความดันข้ามดิสก์จะปรับตำแหน่งแบบไดนามิกเพื่อต่อต้านแรงตามแนวแกน
ข้อดี: ปรับให้เข้ากับการแปรผันของแรงตามแนวแกนโดยอัตโนมัติ ความแม่นยำที่สมดุลสูง
ข้อเสีย: แรงเสียดทานทำให้การสึกหรอต้องเปลี่ยนเป็นระยะ ความไวต่อความสะอาดของของเหลว (อนุภาคสามารถติดดิสก์ได้)
แอปพลิเคชัน: ปั๊มน้ำสะอาดหลายขั้นตอนระยะแรก (ค่อยๆถูกแทนที่ด้วยการปรับสมดุลกลอง)
4.การรวมดรัม + ดิสก์รวมกัน

เมื่อเทียบกับวิธีการของแผ่นสมดุลวิธีดรัมของแผ่นสมดุลนั้นแตกต่างกันไปตามขนาดของส่วนบูชเค้นของมันมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของฮับใบพัดในขณะที่แผ่นดิสก์สมดุลต้องการขนาดของบิวก์คันเร่งเพื่อให้สอดคล้องกับขนาดของฮับใบพัด โดยทั่วไปแล้วในวิธีการออกแบบของดรัมแผ่นสมดุลแรงสมดุลที่เกิดจากแผ่นความสมดุลนั้นมากกว่าครึ่งหนึ่งของแรงตามแนวแกนทั้งหมดและสูงสุดสามารถถึง 90% ของแรงตามแนวแกนทั้งหมดและส่วนอื่น ๆ ในเวลาเดียวกันการเพิ่มแรงสมดุลของกลองสมดุลในระดับปานกลางจะลดแรงสมดุลของแผ่นสมดุลและลดขนาดของแผ่นสมดุลลงตามลำดับซึ่งจะช่วยลดระดับการสึกหรอของแผ่นสมดุลช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของชิ้นส่วนอุปกรณ์
หลักการ: กลองจัดการกับแรงตามแนวแกนส่วนใหญ่ในขณะที่ดิสก์ปรับจูนแรงที่เหลือ
ข้อดี: รวมความเสถียรและความสามารถในการปรับตัวเหมาะสำหรับสภาพการทำงานของตัวแปร
ข้อเสีย: โครงสร้างที่ซับซ้อน; ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น
แอปพลิเคชัน: ปั๊มอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง (เช่นปั๊มน้ำหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์)
5. ตลับลูกปืนแรงขับ (สมดุลเสริม)
หลักการ: แบริ่งลูกบอลสัมผัสเชิงมุมหรือแบริ่ง Kingsbury ดูดซับแรงตามแนวแกนที่เหลือ
ข้อดี: การสำรองข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับวิธีการปรับสมดุลอื่น ๆ
ข้อเสีย: ต้องมีการหล่อลื่นปกติ อายุการใช้งานที่สั้นลงภายใต้การโหลดตามแนวแกนสูง
แอปพลิเคชัน: ปั๊มหลายขั้นตอนขนาดเล็กถึงปานกลางหรือปั๊มความเร็วสูง
6. การออกแบบใบพัดสองครั้ง
หลักการ: ใบพัดสองครั้งจะถูกใช้ในระยะแรกหรือระดับกลางทำให้เกิดแรงตามแนวแกนผ่านการไหลเข้าของสองด้าน
ข้อดี: สมดุลที่มีประสิทธิภาพในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการเกิดโพรงอากาศ
ข้อเสีย: มีเพียงความสมดุลของแรงตามแนวแกนเดี่ยว วิธีการอื่น ๆ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปั๊มหลายขั้นตอน
7. หลุมสมดุลไฮดรอลิก (หลุมแผ่นรองพื้นใบพัด)
หลักการ: เจาะรูในแผ่นรองพื้นใบพัดช่วยให้ของเหลวแรงดันสูงสามารถหมุนเวียนไปยังโซนแรงดันต่ำลดแรงตามแนวแกน
ข้อดี: ง่ายและราคาถูก
ข้อเสีย: ลดประสิทธิภาพของปั๊ม (~ 2–4%)เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันแรงตามแนวแกนต่ำเท่านั้น มักจะต้องใช้ตลับลูกปืนแรงขับเพิ่มเติม
การเปรียบเทียบวิธีการปรับสมดุลของแรงตามแนวแกน
วิธี | ประสิทธิภาพ | ความซับซ้อน | ค่าบำรุงรักษา | แอปพลิเคชันทั่วไป |
ใบพัดแบบสมมาตร | แม้แต่ปั๊มแรงดันสูงเวที | |||
ดรัมสมดุล | ปั๊มหลายขั้นตอนสูง | |||
ดิสก์ปรับสมดุล | ทำความสะอาดของเหลวโหลดตัวแปร | |||
ดรัม + ดิสก์คอมโบ | เงื่อนไขที่รุนแรง (นิวเคลียร์, ทหาร) | |||
ตลับลูกปืน | แรงที่เหลือของแกนตามแนวแกน | |||
ใบพัดสองครั้ง | ขั้นตอนแรกหรือขั้นกลาง | |||
ความสมดุลของหลุม | ปั๊มแรงดันต่ำขนาดเล็ก |
เวลาโพสต์: Mar-29-2025