因吸排液口壓力不等也使并非完全對稱的葉輪兩側(cè)所受液體壓力不等，從而產(chǎn)生了軸向力。葉輪兩側(cè)液體壓力假如不計軸的截面積，也不考慮葉輪旋轉(zhuǎn)對壓力分布的影響，則作用在葉輪上的力為圓盤受的力和輪蓋受的力的差值，轉(zhuǎn)化為計算式就是出口壓力和進(jìn)口壓力差值與葉輪輪蓋的面積的乘積，因為出口壓力始終大于進(jìn)口壓力，所以當(dāng)多級泵旋轉(zhuǎn)起來就一定有了一個沿軸并指向入口的力作用在轉(zhuǎn)子上。
多級泵軸向力平衡示意圖
不平衡的軸向力會加重推力軸承的工作負(fù)荷，對軸承不利，同時軸向力使泵轉(zhuǎn)子向吸入口竄動，造成振動并可能使葉輪口環(huán)摩擦使泵體損壞。
對于多級泵來說，一般出口壓力遠(yuǎn)大于入口壓力，所以用平衡盤來消除軸向力就顯得尤其重要，如何消除軸向力呢？
1、多級泵一般采用的是平衡盤、平衡鼓和葉輪的對稱安裝，單級泵一般是在葉輪上開平衡孔，當(dāng)然還有在葉輪上安裝平衡葉片的方式來平衡軸向力。
2、雖然我們要求的是消除軸向力，但假如完全消除了也會造成轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中的不穩(wěn)定，所以在設(shè)計的時候，會設(shè)計出25~30%的量讓軸承來抵消，這就是為什么多級泵非驅(qū)動端軸承通常都是角接觸軸承的原因，因為它可以用來承受很大的軸向力。這樣讓多級泵的轉(zhuǎn)子部件時刻達(dá)到動態(tài)平衡。
3、多級泵也有通過調(diào)整級間的間隙來實現(xiàn)動態(tài)平衡軸向力。該方法已經(jīng)慢慢在多級泵領(lǐng)域內(nèi)推廣使用。
