循環(huán)水泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)龐大,局部存在形位誤差,葉輪拆卸困難。本文介紹了胎具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和拆卸方法。
1概述
我公司循環(huán)水泵是由長(zhǎng)沙水泵廠生產(chǎn)的單級(jí)雙吸式離心泵,型號(hào)32sha-10,介質(zhì)為合成氨和尿素生產(chǎn)用循環(huán)水。該泵轉(zhuǎn)子由葉輪、軸、平鍵、左右定位套及螺紋套組成。雖然葉輪與軸的配合為間隙配合(φ165d/d),由于葉輪與軸的配合包容面較大(181335mm2),葉輪孔、軸和鍵的形位有誤差,造成葉輪的拆卸較困難。同時(shí)由于轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),定位套與軸之間的間隙已被介質(zhì)的銹蝕及污物沉積填充塞死,定位套無法單獨(dú)取下,只能隨葉輪一起卸下,這樣就更增加了葉輪拆卸的難度。鑒于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際使用情況,我們采用頂壓法與溫差法并用的拆卸方案,取得了很好的效果。
其拆卸的基本過程是:首先將轉(zhuǎn)子放置在一個(gè)拆卸胎具上,使葉輪固定,然后再對(duì)軸施加一定的頂壓力,同時(shí)要對(duì)葉輪轂進(jìn)行加熱使之膨脹,軸在力的作用下與葉輪孔脫離。
2拆卸胎具的設(shè)計(jì)
根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及受力情況分析,考慮到胎具的穩(wěn)定性、承載能力及制作的難易程度,胎具框架采用16號(hào)槽鋼焊接而成,底框上面用厚δ=20的q235鋼板加固,胎具上部的兩根受力橫梁采用活動(dòng)的推拉式結(jié)構(gòu),材料用14號(hào)重軌。
在進(jìn)行拆卸時(shí),先把轉(zhuǎn)子放在胎具上,然后再將橫梁放于葉輪入口端面上,在千斤頂對(duì)軸的頂壓下,整個(gè)轉(zhuǎn)子垂直向上移動(dòng),當(dāng)橫梁與胎具上部框架兩側(cè)的固定梁相接觸時(shí),便起到限制葉輪向上移動(dòng)的作用。隨著轉(zhuǎn)子下方千斤頂?shù)睦^續(xù)施壓,當(dāng)頂壓力超過葉輪與軸之間的結(jié)合阻力時(shí),就會(huì)使葉輪與軸產(chǎn)生滑移,直至脫落。
3頂壓力及加熱方法的確定
配合間隙(mm)千斤頂(t)加熱時(shí)間t(min)
t1t2
0.03~0.055063
0.06~0.085052
0.08~0.13051
轉(zhuǎn)子在拆卸時(shí)其頂壓力的大小、加熱溫度的高低及時(shí)間長(zhǎng)短都是影響轉(zhuǎn)子能否順利拆下的關(guān)鍵。
3.1頂壓力的確定
利用裝配理論進(jìn)行計(jì)算,其拆卸力為:
p=πdl·q·f
式中:d—配合面直徑,m;
l—配合包容面長(zhǎng)度,m;
q—形位誤差所應(yīng)起的正壓強(qiáng),pa;
f—摩擦系數(shù)。
計(jì)算得出:拆卸力p=181335×10-6qf。
由上式可看出,形位誤差所引起的正壓力q和摩擦系數(shù)f的微量變化,會(huì)導(dǎo)致拆卸力很大的差異,實(shí)踐得出對(duì)于長(zhǎng)期在介質(zhì)中運(yùn)行的循環(huán)水泵轉(zhuǎn)子來說,葉輪拆卸時(shí)的摩擦力是相當(dāng)大的,一般f取2~8,q取9.8×104~1.47×105,這樣pmax=213249.96n。
3.2加熱方法的確定
針對(duì)葉輪的結(jié)構(gòu)形式,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,我們采用兩把氣焊同時(shí)對(duì)葉輪轂加熱,氣焊火焰形式為氧化焰。加熱時(shí)間要嚴(yán)格控制,若加熱時(shí)間短,孔的膨脹量不夠,葉輪不能和軸產(chǎn)生滑移;如加熱時(shí)間過長(zhǎng),葉輪上的熱量迅速傳遞給軸,軸得到過多熱量以后,局部升溫,軸徑增大,在理論上表現(xiàn)為軸的升溫速度加快,輪轂的升溫速度變緩,由溫差引起的輪孔與軸之間的間隙不是增大而是減小,就很可能產(chǎn)生過盈配合,使拆卸無法進(jìn)行。
4結(jié)束語(yǔ)
循環(huán)水泵葉輪的拆卸,采用頂壓法與溫差法并用,實(shí)踐證明是一種即安全可靠,使用方便,又能大大提高工作效率的拆卸方法。其胎具體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,移動(dòng)靈活,可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或維修車間使用,為今后循環(huán)水泵的大修奠定了基礎(chǔ)。