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大型循环水泵叶轮的拆卸

栏目:行业动态 · 发布日期:2011年12月21日 · 作者:中成泵业

摘要:循环水泵转子结构庞大,局部存在形位误差,叶轮拆卸困难。本文介绍了专用胎具的结构特点和拆卸方法。
 
1 概述
   
我公司循环水泵是由长沙水泵厂生产的单级双吸式离心泵,型号32SHA-10,介质为合成氨和尿素生产用循环水。该泵转子由叶轮、轴、平键、左右定位套及螺纹套组成,尺寸及结构如图1所示。虽然叶轮与轴的配合为间隙配合(φ165D/d),由于叶轮与轴的配合包容面较大(181335mm2),叶轮孔、轴和键的形位有误差,造成叶轮的拆卸较困难。同时由于转子运行时间较长,定位套与轴之间的间隙已被介质的锈蚀及污物沉积填充塞死,定位套无法单独取下,只能随叶轮一起卸下,这样就更增加了叶轮拆卸的难度。鉴于转子结构特点和实际使用情况,我们采用顶压法与温差法并用的拆卸方案,取得了很好的效果。
   
其拆卸的基本过程是:首先将转子放置在一个拆卸胎具上,使叶轮固定,然后再对轴施加一定的顶压力,同时要对叶轮毂进行加热使之膨胀,轴在力的作用下与叶轮孔脱离。
 
2 拆卸胎具的设计
   
根据转子结构及受力情况分析,考虑到胎具的稳定性、承载能力及制作的难易程度,胎具框架采用16号槽钢焊接而成,底框上面用厚δ=20的Q235钢板加固, 胎具上部的两根受力横梁采用活动的推拉式结构,材料用14号重轨。
   
在进行拆卸时,先把转子放在胎具上,然后再将横梁放于叶轮入口端面上,在千斤顶对轴的顶压下,整个转子垂直向上移动,当横梁与胎具上部框架两侧的固定梁相接触时,便起到限制叶轮向上移动的作用。随着转子下方千斤顶的继续施压,当顶压力超过叶轮与轴之间的结合阻力时,就会使叶轮与轴产生滑移,直至脱落。
 
3 顶压力及加热方法的确定
   
配合间隙 (mm)千斤顶 (t)加热时间t (min) 
                   t1           t2 
    0.03~0.0550    6            3
     0.06~0.08    505           2
     0.08~0.130    5            1
   
转子在拆卸时其顶压力的大小、加热温度的高低及时间长短都是影响转子能否顺利拆下的关键。
 
3.1  顶压力的确定
   
利用装配理论进行计算,其拆卸力为:
      P=πDL·q·f
    式中:D—配合面直径,m;
         L—配合包容面长度,m;
         q—形位误差所应起的正压强,Pa;
         f—摩擦系数。
   
计算得出:拆卸力P=181335×10-6qf。
   
由上式可看出,形位误差所引起的正压力q和摩擦系数f的微量变化,会导致拆卸力很大的差异,实践得出对于长期在介质中运行的循环水泵转子来说,叶轮拆卸时的摩擦力是相当大的,一般f取2~8,q取9.8×104~1.47×105,这样Pmax=213249.96N。
 
3.2  加热方法的确定
   
针对叶轮的结构形式,结合生产实际,我们采用两把气焊同时对叶轮毂加热,气焊火焰形式为氧化焰。加热时间要严格控制,若加热时间短,孔的膨胀量不够,叶轮不能和轴产生滑移;如加热时间过长,叶轮上的热量迅速传递给轴,轴得到过多热量以后,局部升温,轴径增大,在理论上表现为轴的升温速度加快,轮毂的升温速度变缓,由温差引起的轮孔与轴之间的间隙不是增大而是减小,就很可能产生过盈配合,使拆卸无法进行。
 
4 结束语
   
循环水泵叶轮的拆卸,采用顶压法与温差法并用,实践证明是一种即安全可靠,使用方便,又能大大提高工作效率的拆卸方法。其胎具体积小,结构紧凑,移动灵活,可在生产现场或维修车间使用,为今后循环水泵的大修奠定了基础。
 
作者:马利军 刘利民 张宏伟


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