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离心泵的主要零部件检查与修理

时间:2016-07-19 10:37 来源:三昌泵业 点击:

        离心泵零件的检查与修理分为口环、叶轮、平衡装置、轴封装置、泵轴、轴承、泵体等。
离心泵

      1、口环(又称密封环)

        口环的作用是在叶轮与泵壳间形成狭窄、曲折的通道,来增加介质的流动阻力,达到减少介质泄漏的目的。口环的设置还起到保护泵上主要零件不受磨损的作用,在口环磨损后,可以修复或更换新环、恢复正常装配间隙,这样既经济又便于检修。
        口环的结构形式通常有径向间隙式的圆环型、双环阶梯型、双环迷宫型及轴向间隙式(等。
        口环的完好性及它与叶轮问径向间隙含,在拆卸泵时应先检查。如口环已有沟槽等缺损或已破裂或间隙艿超过表5中所规定的数值时,应更换新口环或将原口环补焊修复。
        泵在运行中,口环与叶轮的相应圆周是同时磨损而造成间隙增大超过规定数值的,因为新口环内径应按叶轮入口外径来配制,叶轮与口环之间的径向间隙参照表5—3的规定。在修理过程中,这个间隙力求小点,才能提高泵的工作效率和延长使用期限。
        口环材质般可用灰铸铁HT200、锡青铜或锡青铜轴承合金(巴氏合金)。对于挂有轴承合金的铜口环,当间隙磨大时,只需重挂合金,元需更换新口环。
        当原有合金磨损量不大而又无剥离、脱落现象时,可用补焊方法修复。

        离心泵的主要零部件补焊步骤如下:

        1)用5%的盐酸清洗、活化遍。
        2)放到温度为90℃、质量分数为l0%的烧碱液中浸洗10min,然后置入90℃的清水中清洗。
        3)补焊合金。把口环预热到l00℃左右,用气焊适当熔开口环上原有合金,用与原合金相同牌号的合金预铸成焊条,沿口环圆周或纵长方向道道均匀堆焊上去(不得反复重焊)。焊接完毕后,即可进行机械加工达到所要求的标准尺寸。
        如果合金产生剥离、脱落或磨损量太大而无法采用补焊修复时,则要重新浇挂合金。新制或修复口环的技术要求如图5—4所示。
        新口环装上后,应检查它与叶轮的间隙是否符合表5—3的要求。同时,要检查两者间有无摩擦现象,其方法是在转子部分涂上红铅粉,然后转动转子,若口环上沾有红铅粉则必须返修。
    口环名义直径     半径方向间隙允许值     磨损后半径方向间隙
    50~80
    >80~120
    >120~150
    >150~180
    >180~220
    >220~260
    >260~290
    >290~320
    >320~360
    0.06~0.36
    0.06~0.38
    0.07~0.44
    0.08~0.48
    0.09~0.54
    0.10~0.58
    0.10~0.60
    0.11~0.64
    0.12~0.68
    0.48
    0.48
    0.60
    0.60
    0.70
    0.70
    0.80
    0.80
    0.80
        表5-3 口环间隙  mm

      2、叶轮

        1)叶轮的更换:

        经过使用的叶轮可能产生某种损坏,叶轮遇有下列情况之者,应更换。
        a、叶轮表面出现裂纹。
        b、叶轮表面因腐蚀、浸蚀或汽蚀而形成较多的孑L眼。
        c、因冲刷而造成叶轮盖板及叶片等变薄,影响了机械强度。
        d、叶轮的口环、轮毂发生较严重的偏磨现象而无修复价值。

        2)叶轮的修理:

        a、ISG、IRG立式管道泵叶轮腐蚀如不严重或砂眼不多时,可以用补焊的方法修复。铜叶轮用黄铜补焊,铸铁叶轮亦可用黄铜补焊。
        b、补焊的方法是焊前对需施焊的部位进行清理,去除油污、锈蚀、氧化皮等。可以局部或整体预热至250℃-450℃。焊粉般选用粉301,焊丝通常选用丝224硅黄铜焊丝,气焊火焰应采用轻微的氧化焰或中性焰,操作时般采用压焊法,以减少焊缝金属的过热,并改善焊缝的形成,在操作中,应尽量避免高温的焰心与熔池金属的直接接触,以免在焊缝金属内产生气孔。焊后保温缓冷,以消除应力,改善性能。冷却后,则可进行机械加工。
        c、单环型口环、轮毂磨损出沟痕或偏磨现象不严重时,可用砂布打磨,在厚度允许的情况下亦可车光。或用金属喷涂法,恢复原始尺寸。
        d、双环型内口环密封边磨损出沟痕或偏磨现象不严重时,亦可用砂布打磨,在厚度允许的情况下亦可车光。磨损或偏磨严重,则可更换新内环。
        e、新叶轮或经修复的叶轮都应进行静平衡试验。叶轮的平衡方法是用去重法,可将试验完的叶轮放到铣床上,在较重的那面上铣去与较轻那面在平衡试验时所夹的物体等重的切屑。但在叶轮盖板上铣去的厚度不可超过叶轮盖板厚度的1/3,允许在前后两盖板上切去,切削部分痕迹应与盖板圆盘平滑过渡。般S型双吸中开离心泵叶轮的静平衡允差见表5-4。
叶轮外径/mm     叶轮大直径
    上的静平衡允差/9
叶轮外径/mm     叶轮大直径
    上的静平衡允差/9
    ≤200     3     501~700     15
    201~300     5     701~900     20
    301~400     8     901~1200     30
    401~500     10    
表5-4般离心泵叶轮的静平衡允差

      3、平衡装置

        由于ZX清水自吸泵离心力的作用,被输送的介质会从运转着的离心泵中得到压力,但亦会对泵本身固定和旋转的零件产生作用力。这些力由零件的结构平衡了部分,但仍有部分力需要用另外的方法来平衡,例如轴向推力。
        轴向推力为离心泵在运转过程中沿轴向作用在叶轮上的不平衡力之和。鉴于目前已容易得到可靠的大容量的推力轴承,所以在单泵中的轴向推力,只有在较大的机组中才成为问题。但多泵由于有较大的轴向推力,故靠推力轴承来平衡是不行的,这就产生了种水力平衡装置——平衡鼓和平衡盘装置,或者是两者的结合。这些装置的形式较多,这里以介绍常用的平衡盘装置。
        用平衡盘来平衡轴向力是个动态平衡方法,即泵转子在某平衡位置时,其转子是作前后轴向脉动(或窜动)。当工况点改变时,转子会自动地移到另平衡位置上去作轴向脉动。泵在运转过程中往往会造成平衡盘与平衡板之间、平衡盘轮毂与均衡套之间的磨损。磨损后的修理方法如下。
        1)平衡盘与平衡板磨损成凸凹不平时,可在刮研平板上用着色法检查,刮去高点。后,将平衡板与平衡盘装到泵上进行配研,使其表面平整,直到圆周都能均匀接触为止。
        2)平衡板、平衡盘及均衡套等,l磨损较严重而元修复价值者,应更换新件。
    上述各件所用材料推荐:平衡盘用耐磨铸铁HT250;平衡板用HT300或镍铝青铜;均衡套用HT300或镍铝青铜。

      4、轴封装置

        旋转的泵轴及轴套与静止的泵体之间的密封装置称为轴封。它的作用是防止被输送的高压介质从泵内漏出和外部液体进入泵内。
        轴封的结构形式及种类很多,仅针对般机械制造中常用的几种类型泵所采用的填料密封装置及其修理介绍如下。
        填料密封装置的结构如图5—7所示。般由轴套、填料压盖、填料、水封管、填料环、填料函体、填料挡套及轴等组成。密封的好坏可用松或紧填料压盖的方法来实现。如果填料压得太紧,虽然减少了泄漏,但填料与轴套或轴问的摩擦增加,严重时导致发热、冒烟甚至将填料与轴套烧毁,如果填料压得过松,则泄漏量增加。表5—5所示为介质油、水适用的软填料。
    轴  封填料     水     油
     冷
    油麻盘根     适用      
    油浸石棉盘根     适用     适用     适用  
    石墨石棉盘根     适用     适用       适用
    浸氟石棉盘根     适用     适用    
    氟纤维盘根         适用  
    半金属盘根     适用     适用     适用     适用
    金属盘根         适用     适用
表5—5  介质油、水适用的软填料

        1)轴封的修理

        a、检修泵时,填料定要更换新的。
        b、填料装置的轴套(或轴)磨损较大或出现沟痕时,应换新件。若是轴被磨损,较轻时可采用刷镀技术恢复,较重时可采用喷涂或将轴加镶套等方法恢复(。
        c、填料压盖、填料挡套及填料环磨损过大时应换新件。
        各零件的材质要求:镶套用HT200或锡磷青铜;填料压盖用HTl 50;填料环用HTl50或锡磷青铜;填料挡套用HT150。

        2)填料密封安装技术要求

        a、切割填料时,将所需长度的软填料紧紧缠绕在直径与轴相同的棒料上,然后在棒料上逐个切下密封圈,并要求切口平行、整齐,而且切口的线头不松散,切口为30°。装填料时,填料切口错开120°。
        b、安装时应注意使填料环对准水封孔,以免填料堵死水封孑L,使水封失去作用。
        c、为保证填料函的密封性能,对填料函应进行水封,般用自来水或泵吐出口水均可。

      5、泵轴

        泵轴是转子的主要部件,轴上装有叶轮、轴套等零件,借轴承支承在泵体中作高速旋转,以传递转矩。
        泵轴所用材料般不低于35钢,大多用45钢或40Cr钢等经热处理制成。

        1)轴的更换

        泵轴遇有下列情况之者,应更换新件。
        a、轴已产生裂纹。
        b、表面有较严重的磨损或被高压水冲刷而出现较大的沟痕,足以影响泵轴的强度,或由于严重的滚键等缺损已无修理价值。
        c、轴的弯曲严重无法校直。

        2)轴的修理

       在检修离心泵时,轴拆出经清洗后,应进行裂纹、表面缺陷、各相关轴颈的尺寸精度及弯曲度的检查,以确定修理方案。
        轴的弯曲量可在普通车床上用百分表检查,弯曲量不能超过0.06mm,若大于该值,则应进行校直。
        轴的弯曲校直方法如下:

        a、用螺旋压力机校直

        如轴弯曲较大时,可在柱梁平台或螺旋压力机上进行。校直时弯曲的凸点朝上。

        b、加热要缓慢均匀校直

        直径较大而直接校直又较困难的轴,校直前要将弯曲处先行用气焊加热,加热范围为20-40mm,此范围以外部分,缠上石棉绳或包上保温玻璃棉。加热要缓慢均匀,焊嘴为6#或7#,气流速度为130~160m/s,当温度达到600~650℃时,可把焊嘴移开继续保温,然后进行校直。校直后,停止加热,再在加热处保温使之缓冷至室温,再测量弯曲量是否在规定范围之内。

        c、点热校直

        将需校直的轴用两V形铁架在平台上,把高凸点向上,用气焊快速于凸点上加热直径为声5mm左右的高温点(650~700℃左右),用温水浇淋快速冷却,测量弯曲量是否在规定范围之内,恢复量不够,可在同轴向平面上再采用此法烤些点,但同点不可重复烧烤。般情况下,点热校直的实际操作需有较丰富的经验,否则很难取得预期的效果。

        d、轴颈的修理

        泵轴的轴颈与相关件的连接有不发生相对运动的静连接和发生相对运动的动连接,但这两种连接形式的轴颈在使用过程中都可能产生磨损。修复方法有镀铬、热喷涂等。对于修复量不大的滑动轴承轴颈亦可采用砂布打磨或用磨床磨光。

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