本发明涉及离心泵，具体地说，涉及一种用于降低泵轴向力的改善方法。
背景技术：
1、在泵的设计与应用中，轴向力是一个重要的考虑因素。特别是离心泵，在运行过程中，由于叶轮两侧的压力差异，会产生较大的轴向不平衡力。这种不平衡力不仅会影响泵的稳定性和效率，还可能导致泵轴的磨损和密封件的失效，进而影响泵的使用寿命和维护成本。
2、为了降低轴向力，传统的方法主要包括调整叶轮的设计、优化泵壳的结构以及采用平衡孔等。其中，平衡孔是一种简单而有效的手段，通过在泵的后盖板上开设平衡孔，可以平衡叶轮两侧的压力，从而降低轴向不平衡力。然而，平衡孔的设计并非随意，其形状、大小都需要经过精心的计算和设计，以确保既能有效降低轴向力，又不会对泵的水力性能和结构强度产生负面影响。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于降低泵轴向力的改善方法，以解决上述背景技术中提出的平衡孔的设计如何确保既能有效降低轴向力，又不会对泵的水力性能和结构强度产生负面影响的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于降低泵轴向力的改善方法，包括如下步骤：
3、s1、确定后盖板平衡孔处结构形式：检查后盖板平衡孔处的结构，确定其是否为平面；
4、s2、选择倒圆角半径r：如果后盖板平衡孔处的结构为平面，则倒圆角半径r应取最大值即max(r)，如果后盖板平衡孔处的结构为非平面，则倒圆角半径r取0.4～0.5倍平衡孔直径d，即r＝0.4d～0.5d并取整。
5、s3、确定平衡孔设计方案：根据选定的倒圆角半径r，确定平衡孔的具体设计方案，具体设计方案包括平衡孔的形状、大小；
6、s4、开展cfd数值计算：使用计算流体动力学方法，即使用cfd方法对平衡孔变化后的泵型进行水力性能分析，用于评估设计方案对泵水力性能的影响；对比原泵的水力性能，如果变化较大，则需要返回步骤s3重新调整设计方案；
7、s5、计算轴向不平衡力：如果水力性能变化可接受，则使用cfd方法计算额定流量条件下的轴向不平衡力，用于评估设计方案对轴向不平衡力的改善效果；
8、s6、评估设计方案：如果轴向不平衡力减小，则将该设计方案列为有效方案；否则，根据需要返回步骤s3重新调整设计方案；
9、s7、探索其他设计方案：判断是否存在其他可用的设计方案，如果存在，则返回步骤s3进行进一步探索；
10、s8、确定最优设计结果：比较所有有效设计方案的轴向力和平衡孔处后盖板的结构强度变化，综合考虑后，确定最优的设计结果，用于确保所选方案不仅能够有效降低轴向力，还能保持泵的结构强度和稳定性。
11、作为本发明的优选方案，所述步骤s3中，确定平衡孔的基本形状时，确保平衡孔的形状不会干扰泵的其他部件或流道。
12、作为本发明的优选方案，所述步骤s3中，根据需要微调平衡孔的大小以确保在倒圆角后，平衡孔仍然能够满足泵的设计要求，注意平衡孔的大小变化不应过大，以免影响泵的水力性能。
13、作为本发明的优选方案，所述步骤s7中，判断是否存在其他可用的设计方案时可以遵循以下步骤进行：
14、s71、分析设计变量的范围：回顾在确定平衡孔设计方案时考虑的所有设计变量，如倒圆角半径r、平衡孔的形状、大小；分析这些设计变量是否还有未探索的范围或可能的组合；
15、s72、分考虑设计约束：评估是否存在任何设计约束，如泵的尺寸限制、材料选择、制造工艺，这些约束可能限制了设计方案的多样性，确定在这些约束条件下，是否还有其他可行的设计方案；
16、s73、使用cfd进行初步评估：对初步的概念设计方案进行cfd模拟，以评估它们对泵水力性能和轴向不平衡力的潜在影响，根据cfd结果，筛选出那些看起来有前景的设计方案进行进一步的探索；
17、s74、迭代和优化：对筛选出的设计方案进行进一步的细化和优化，通过迭代设计过程，不断改进设计方案，直到找到满足所有设计要求和约束的最优解。
18、作为本发明的优选方案，所述步骤s4中，开展cfd数值计算时，还包括对不同工况下的泵型进行水力性能分析，以全面评估设计方案对泵水力性能的影响，并确保所选设计方案在各种工况下都能保持良好的水力性能。
19、作为本发明的优选方案，所述步骤s5中，计算轴向不平衡力时，还考虑泵在不同流量条件下的轴向不平衡力变化，以评估设计方案在整个流量范围内的轴向不平衡力改善效果。
20、作为本发明的优选方案，所述步骤s8中，确定最优设计结果时，还综合考虑泵的效率、可靠性和维护成本因素，以确保所选方案不仅能够有效降低轴向力，还能在整体上提升泵的综合性能。
21、作为本发明的优选方案，使用的设备包括离心泵，离心泵包括泵壳，所述泵壳的一侧设置有入口，所述泵壳的顶部设置有出口，所述泵壳的内部设置有叶轮，所述叶轮的轴心处安装有泵轴，所述叶轮的背面安装有后盖板，所述后盖板上设置有平衡孔，所述平衡孔的端口处设置有倒圆角。
22、作为本发明的优选方案，所述泵轴与泵壳的内壁之间设置有密封件。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果：
24、1、该用于降低泵轴向力的改善方法中，通过在后盖板上开设平衡孔，并优化其形状、大小，该方法成功平衡了叶轮两侧的压力，从而显著降低了轴向不平衡力，提高了泵的稳定性和效率。
25、2、该用于降低泵轴向力的改善方法中，在降低轴向力的同时，还通过cfd技术对泵的水力性能进行了全面评估，确保所选设计方案不会对泵的水力性能产生负面影响，保证了泵在各种工况下的稳定运行。
26、3、该用于降低泵轴向力的改善方法中，在确定最优设计结果时，该方法综合考虑了泵的效率、可靠性和维护成本因素，通过优化平衡孔处后盖板的结构强度，确保了所选方案不仅能够有效降低轴向力，还能保持泵的整体结构强度和稳定性。
27、4、该用于降低泵轴向力的改善方法中，不仅关注平衡孔的设计，还涉及倒圆角的处理、cfd技术的应用以及多方案探索与评估，为泵的设计者提供了一种系统而全面的降低轴向力的设计方法。
1.一种用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述步骤s3中，确定平衡孔的基本形状时，确保平衡孔的形状不会干扰泵的其他部件或流道。
3.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述步骤s3中，根据需要微调平衡孔的大小以确保在倒圆角后，平衡孔仍然能够满足泵的设计要求，注意平衡孔的大小变化不应过大，以免影响泵的水力性能。
4.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述步骤s7中，判断是否存在其他可用的设计方案时可以遵循以下步骤进行：
5.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述步骤s4中，开展cfd数值计算时，还包括对不同工况下的泵型进行水力性能分析。
6.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述步骤s5中，计算轴向不平衡力时，还考虑泵在不同流量条件下的轴向不平衡力变化。
7.根据权利要求1所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：使用的设备包括离心泵，离心泵包括泵壳(1)，所述泵壳(1)的一侧设置有入口(11)，所述泵壳(1)的顶部设置有出口(12)，所述泵壳(1)的内部设置有叶轮(2)，所述叶轮(2)的轴心处安装有泵轴(3)，所述叶轮(2)的背面安装有后盖板(5)，所述后盖板(5)上设置有平衡孔(51)，所述平衡孔(51)的端口处设置有倒圆角(52)。
8.根据权利要求7所述的用于降低泵轴向力的改善方法，其特征在于：所述泵轴(3)与泵壳(1)的内壁之间设置有密封件(4)。
