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      帶你一起探索關于多級泵檢修技術

      類別:多級泵發布時間:2021.7.23

      多級泵的拆裝

      DG 型高壓水泵是多級分段式結構的離心泵,在對其解體前應先熟悉圖紙,了解泵的結構及拆裝順序,避免因失誤而造成部件的損傷。同時,隨著解體的進行,及時測取各有關數據,以便組裝時參考。下面按順序來介紹泵的解體。

      1、軸瓦拆卸及軸瓦間隙的測量

      在拆卸多級泵時,首先應對其兩端的軸承(一般為滑動軸承)進行檢查,并測量水泵在長期運行(一個大修間隔)后軸瓦的磨損情況。測量方法通常用壓鉛絲法,如圖所示。

      軸瓦的徑向間隙一般為1‰~1.5‰D (D為泵軸直徑),若測出的間隙超過標準,則應重新澆注軸瓦合金并研刮合格。此外,還應檢查軸瓦合金層是否有剝離、龜裂等現象,若嚴重影響使用,則應重新澆注合金。在軸瓦檢測完畢后,即可按順序拆卸,并注意做好順序、位置標記。

      2、 泵體的拆卸

      在分解兩側的上軸瓦并測量其間隙和緊力后,即可取出油擋。再退出填料壓蓋,取出盤根及水封環,然后即可將軸承座取下。對DG 型水泵,應先由出水側開始解體,基本順序為:

      • 首先松開大螺母并取下拉緊泵體的穿杠螺栓,然后依次拆下出口側填料室及動、靜平衡盤部件。拆除的同時,要做好測量這些部件的調整套、齒形墊等的尺寸的工作。
      • 拆下出水段的連接螺栓,并沿軸向緩緩吊出出水段,然后退出末級葉輪及其傳動鍵、定距軸套,接著可逐級拆出各級葉輪及各級導葉、中段。拆出的每個葉輪及定距軸套都應做好標記,以防錯裝。
      • 在拆卸葉輪時,需用定位片測量葉輪的出口中心與其進水側中段的端面距離,如圖所示。

      葉輪的流道應與導葉的流道對準,不然應找出原因。在泵體的分解過程中,需注意以下事項:

      • 拆下的所有部件均應存放在清潔的木板或膠墊上,用干凈的白布或紙板蓋好,以防碰傷經過精加工的表面。
      • 拆下的橡膠、石棉密封墊必須更換。若使用銅密封墊,重新安裝前要進行退火處理;若采用齒形墊,在墊的狀態良好及厚度仍符合要求的情況下可以繼續使用。
      • 對所有在安裝或運行時可能發生摩擦的部件,如泵軸與軸套、軸套螺母,葉輪和密封環,……均應涂以干燥的MoS2粉(其中不能含有油脂)。
      • 在解體前應記錄轉子的軸向位置(將動、靜平衡盤保持接觸),以便在修整平衡盤的摩擦面后,可在同一位置精確地復裝轉子。

      二、靜止部件的拆裝

      在泵體全部分解后,應對各個部件進行仔細檢查,若發現損壞或缺陷,要予以修復或更換。本節將介紹對靜止部件的檢查與修復。

      1、 泵殼(中段)

      (1)止口間隙檢查

      多級泵的相鄰泵殼之間都是止口配合的,止口間的配合間隙過大會影響泵的轉子與靜止部分的同心度。檢查泵殼止口間隙的方法如下:
      將相鄰的泵殼疊置于平板上,在上面的泵殼上放置好磁力表架,其上夾住百分表,表頭觸點與下面的泵殼的外圓相接觸,如圖所示。

      口之間存在的間隙。通常止口之間的配合間隙為0.04~0.08mm,若間隙大于0.10-0.12mm,就應進行修復。最簡單的修復方法是在間隙較大的泵殼公止口上均勻堆焊6~8 處,然后按需要的尺寸進行車削。

      (2)裂紋檢查

      用手錘輕敲泵體,如果某部位發出沙啞聲,則說明殼體有裂紋。這時應將煤油涂在裂紋處,待滲透后用布擦盡面上的油跡并擦上一層白粉,隨后用手錘輕敲泵殼,滲入裂紋的煤油即會浸濕白粉,顯示出裂紋的端點。若裂紋部位在不承受壓力或不起密封作用的地方,則可在裂紋的始、末端點各鉆一個φ3mm 的圓孔,以防止裂紋繼續擴展;若裂紋出現在承壓部位,則必須予以補焊。

      2、 導葉

      多級泵的導葉若采用不銹鋼材料,則一般不會損壞;若采用錫青銅或鑄鐵,則應隔2~3年檢查一次沖刷情況,必要時更換新導葉。凡是新鑄的導葉,在使用前應用手砂輪將流道打磨光滑,這樣可提高效率2%~3%。此外還應檢查導葉襯套(應與葉輪配合在一起)的磨損情況,根據磨損的程度來確定是整修還是更換。導葉與泵殼的徑向配合間隙為0.04~0.06mm,過大時則會影響轉子與靜止部件的同心度,應當予以更換。用來將導葉定位的定位銷釘與泵殼的配合要過盈0.02~0.04mm,銷釘頭部與導葉配合處應有1.0—1.5mm的調整間隙。導葉在泵殼內應被適當地壓緊,以防高壓泵的導葉與泵殼隔板平面被水流沖刷。通常,壓緊導葉的方法是在導葉背面葉片的肋上鉆孔,加裝3~4 個紫銅釘(盡量靠近導葉外緣,沿圓周均布),如圖2-5 所示,利用紫銅釘的過盈量使導葉與泵殼配合面密封。加裝的紫銅釘一般應高出背面導葉平面0.50~0.80mm。

      3、 平衡裝置

      在水泵的解體過程中,應用壓鉛絲法來檢查動、靜平衡盤面的平行度,方法是:

      • 將軸置于工作位置,在軸上涂潤滑油并使動盤能自由滑動,其鍵槽與軸上的鍵槽對齊。
      • 用黃油把鉛絲粘在靜盤端面的上下左右四個對稱位置上,然后將動盤猛力推向靜盤,將受撞擊而變形的鉛絲取下并記好方位;
      • 再將動盤轉180°重測一遍,做好記錄。用千分尺測量取下鉛絲的厚度,測量數值應滿足上下位置的和等于左右的和,上減下或左減右的差值應小于0.05mm,否則說明動靜盤變形或有瓢偏現象,應予以消除。檢查動靜平衡盤接觸面只有輕微的磨損溝痕時,可在其結合面之間涂以細研磨砂進行對研;若磨損溝痕很大、很深時,則應在車床或磨床上修理,使動、靜平衡盤的接觸率在75%以上。

      4、密封環與導葉襯套

      目前,密封環與導葉襯套一般都是用不銹鋼或錫青銅兩種耐磨材料制成的。選用不銹鋼制造的密封環與導葉襯套壽命較長,但對其加工及裝配的質量要求很高,否則易于在運轉中因配合間隙略小、軸彎曲度稍大而發生咬合的情況。若用錫青銅制造,則加工容易,成本低,也不易咬死,但其抗沖刷性能相對稍差些。新加工的密封環和導葉襯套安裝就位后,與葉輪的同心度偏差應小于0.04mm。密封環與葉輪的徑向間隙隨密封環的內徑大小而不同,具體可參閱表2-3-1。密封環與泵殼的配合間隙一般為0.03~0.05mm。

      導葉襯套與葉輪輪轂的間隙一般為0.40~0.45mm。葉襯套與導葉之間采用過盈配合,過盈量為0.015~0.02mm,并需用止動螺釘緊固好。

      三、轉子部件的拆裝<、h4> 轉子部件主要有泵軸、葉輪和平衡盤等。水泵能否長期安全可靠地運行,與轉子的結構、平衡精度及裝配質量有密切的關系。下面將對這幾個主要部件的檢修工藝進行介紹。

      1、泵軸<、h4> 軸是水泵的重要部件,它不僅支承著轉子上的所有零部件,而且還承擔著傳遞扭矩的作用。

      (1)泵軸的檢查與更換<、h4> 泵解體后,對軸的表面應先進行外觀檢查,通常是用細砂布將軸略微打光,檢查是否有被水沖刷的溝痕、兩軸頸的表面是否有擦傷及碰痕。若發現軸的表面有沖蝕,則應做專門的修復。在檢查中若發現下列情況,則應更換為新軸:

      • 軸表面有被高速水流沖刷而出現的較深的溝痕,特別是在鍵槽處。
      • 軸彎曲很大,經多次直軸后運行中仍發生彎曲者。

      (2)軸彎曲的測量方法及校正

      • 將泵軸放在專用的滾動臺架上,也可使用車床或V形鐵為支承來進行檢查。
      • 在泵軸的對輪側端面上做好八等分的永久標記,一般以鍵槽處為起點,如圖所示。在所有檢修檔案中的軸彎曲記錄,都應與所做的標記相一致。
      • 開始測量軸彎曲時,應將軸始終靠向一端而不能來回竄動(但軸的兩端不能受力),以保證測量的精確度。
      • 對各斷面的記錄數值應測2~3 次,每一點的讀數誤差應保證在0.005mm以內。測量過程中,每次轉動的角度應一致,盤轉方向也應保持一致。在裝好百分表后盤動轉子時,一般自第二點開始記錄,并且在盤轉一圈后第二點的數值應與原數相同。
      • 測量的位置應選在無鍵槽的地方,測量斷面一般選10~15 個即可。在進行測量的位置應打磨、清理光滑,確保無毛刺、凹凸和污垢等缺陷。
      • 泵軸上任意斷面中,相對180°的兩點測量讀數差的最大值稱為該端面的“跳動”或“晃度”,軸彎曲即等于晃度值的一半。每個斷面的晃度要用箭頭表示出,根據箭頭的方向是否一致來判定泵軸的彎曲是否在同一個縱剖面內。
      • 測量完成后,根據每個斷面的彎曲值找出最大彎曲斷面,然后可用百分表進一步測量確定出泵軸的最大彎曲斷面(此斷面不一定恰好是剛才的測量斷面),并往復盤轉泵軸,找到此斷面最凸、最凹點并做好記錄和標記。
      • 檢查泵軸最大彎曲不得超過0.04mm,否則應采用“捻打法”或“內應力松弛法”進行直軸,而“局部加熱直軸法”則盡量不要采用。具體的直軸操作詳見后面的有關內容。

      2、葉輪

      (1)葉輪及其密封環的檢修

      在水泵解體后,檢查葉輪密封環的磨損程度,若在允許范圍內,可在車床上用專門胎具脹住葉輪內孔來車修磨損部位,修正后要保持原有的同心度和表面粗糙度。最后,配制相應的密封環和導葉襯套,以保持原有的密封間隙。葉輪密封環經車修后,為防止加工過程中胎具位移而造成同心度偏差,應用專門胎具進行檢查,如圖所示。

      具體的步驟為:

      用一帶軸肩的光軸插入葉輪內孔,光軸固定在鉗臺上并仰起角度α,確保葉輪吸入側輪轂始終與胎具軸肩相接觸并緩緩轉動葉輪,在葉輪密封環處的百分表指示的跳動值應小于0.04mm,否則應重新修整。
      對首級葉輪的葉片,因其易于受汽蝕損壞,若有輕微的汽蝕小孔洞,可進行補焊修復或采用環氧樹脂粘結劑修補。測量葉輪內孔與軸頸配合處的間隙,若因長期使用或多次拆裝的磨損而造成此間隙值過大,為避免影響轉子的同心度甚至由此而引起轉子振動,可采取在葉輪內孔局部點焊后再車修或鍍鉻后再磨削的方法予以修復。
      葉輪在采取上述方法檢修后仍然達不到質量要求時,則需更換新葉輪。

      (2)葉輪的更換

      對新換的葉輪應進行下列工作,檢查合格后方可使用:

      • 葉輪的主要幾何尺寸,如葉輪密封環直徑對軸孔的跳動值、端面對軸孔的跳動、兩端面的平行度、鍵槽中心線對軸線的偏移量、外徑D2 、出口寬度b2 、總厚度等的數值與圖紙尺寸相符合。
      • 葉輪流道清理干凈。
      • 葉輪在精加工后,每個新葉輪都經過靜平衡試驗合格。對新葉輪的加工主要是為保證葉輪密封環外圓與內孔的同心度、輪轂兩端面的垂直度及平行度,如圖所示。

      3、 轉子的試裝

      (1)試裝的目的及應具備的條件

      轉子試裝主要是為了提高水泵最后的組裝質量。通過這個過程,可以消除轉子的緊態晃度,可以調整好葉輪間的軸向距離,從而保證各級葉輪和導葉的流道中心同時對正,可以確定調整套的尺寸。在試裝前,應對各部件進行全部尺寸的測量,消除明顯的超差。各部件徑向跳動的測量方法可參考前面的內容,對各部件端面晃度的檢查方法為:葉輪仍是采用專門的心軸插入葉輪內孔,心軸固定在平臺上,輕輕轉動葉輪,百分表的指示數值即為端面的跳動。此跳動值不得超過0.015mm,否則應進行車修,如圖所示。

      檢查套裝零件的垂直度和平行度而軸套等部件端面跳動的檢查可在一塊平板上用百分表出,此跳動值不得大于0.015mm??傊?,在檢查轉子各部件的端面已清理,葉輪內孔與軸頸的間隙適當,軸彎曲不大于0.03~0.04mm,各套裝部件的同心度偏差小于0.02mm且端面跳動小于0.015mm時,即可在專用的、能使轉子轉動的支架上開始試裝工作。

      (2)轉子試裝的步驟

      轉子試裝可以按以下步驟進行:

      • 將所有的鍵都按號裝好,以防因鍵的位置不對而發生軸套與鍵頂住的現象。
      • 將所有的密封圈等按位置裝好,把鎖緊螺母緊好并記下出口側鎖緊螺母至軸端的距離,以便水泵正式組裝時作為確定套裝部件緊度的依據。
      • 在緊固軸套的鎖緊螺母時,應始終保持泵軸在同一方位(如保持軸的鍵槽一直向上),而且在每次測量轉子晃度完成后應松****緊螺母,待下次再測時重新擰緊。每次緊固鎖緊螺母時的力量以套裝部件之間無間隙、不松動為準,不可過大。
      • 各套裝部件裝在軸上時,應根據各自的晃度值大小和方位合理排序,防止晃度在某一個方位的積累。測量轉子晃度時,應使轉子不能來回竄動且在軸向上不受太大的力。最后,檢查組裝好的轉子各部位的晃度不應超出下列數值:
        葉輪處 0.12mm 擋套處0.10mm
        調整套處 0.08mm 軸套處0.05mm
        平衡盤工作面軸向晃度0.06mm
      • 裝好轉子各套裝部件并緊好鎖緊螺母后,再用百分表測量各部件的徑向跳動是否合格。若超出標準,則應再次檢查所有套裝部件的端面跳動值,直至符合要求。
      • 檢查各級葉輪出水口中心距離是否相符,并測量末級葉輪至平衡盤端面之間的距離以確定好調整套的尺寸。在試裝結果符合質量要求并做好記錄后,即可將各套裝部件解體,以待正式組裝。

      四、水泵的總裝與調整

      將水泵的所有部件都經清理、檢查和修整以后,就可以進行總裝工作了。組裝水泵按與解體時相反的順序進行,回裝完成后即可開始如下的調整工作:

      1、首級葉輪出水口中心定位

      準備好一塊定位片(其寬度K 是經測量后得出的),把定位片插入首級葉輪的出水口。將轉子推至定位片與進水段側面接觸(此時首級葉輪與擋套、軸肩不能脫離接觸而產生間隙),這時葉輪出水口中心線應正好與導葉入水口中心線對齊。在與入口側填料室端面齊平的地方用劃針在軸套外圓上劃線,以備回裝好平衡裝置后檢查出水口的對中情況和葉輪在靜子中的軸向位置。

      2、測量總竄動

      測量總竄動的方法是:裝入齒形墊,不裝平衡盤而用一個舊擋套代替,裝上軸套并緊固好鎖緊螺母后,前后撥動轉子,在軸端放置好的百分表的兩次指示數值之差即為軸的總竄動量。另外,也可采用只裝上動平衡盤和軸套的方式,將軸套鎖緊螺母緊固到正確位置后,前后撥動轉子,兩次測量的對輪端面距離之差即為轉子的總竄動量。不論采用何種方式測量總竄動量,在撥動轉子的同時,用劃針在軸套外圓上以入口側填料室端面為基準劃線,往出口側撥動劃線為a,往入口側撥動劃線為b,則首級葉輪出水口對中定位時的劃線c 應大致處于a b 線的中間。當調整轉子軸向位置時,應以此線(c 線)作為參考。

      3、平衡盤組裝與轉子軸向位置的調整

      首先,將平衡盤、調整套、齒形墊、軸套等裝好,再將鎖緊螺母緊固好。前后撥動轉子,用百分表測量出推力間隙。如果推力間隙大于4mm,應縮短調整套長度,使轉子位置向出口側后移;若推力間隙小于3mm,則應更換一新的齒形墊,增加其厚度,使轉子位置向入口側前移。注意:切不可采用加墊片的方法來進行調整。
      最后,在與入口側填料室端面齊平處用劃針在軸套外圓上劃線,此線應大致與前述的c 線相重合。
      轉子的軸向位置是由動、靜平衡盤的承力面來決定的。這兩個部件的最大允許磨損值為lmm,故轉子在靜子里的軸向位移允許偏移值為:
      入口側 4+1=5mm
      出口側 4-l=3mm
      這樣,當平衡盤磨損或轉子熱膨脹伸長量超過靜子的伸長量時,仍可保證葉輪與導葉的相對位置。

      4、轉子與靜止部分的同心度的調整

      水泵的本體部分組裝完成后,即可回裝兩端的軸承,其步驟為:

      • 在未裝下軸瓦前,使轉子部件支承在靜止部件如密封環、導葉襯套等的上面。在兩端軸承架上各放置好一個百分表。
      • 用撬棒將轉子兩端同時平穩地抬起(使轉子盡量保持水平),做上、下運動,記錄百分表上下運動時的讀數差,此差值即轉子同靜止部件的徑向間隙△d。
      • 將轉子撬起,放好下軸瓦,然后用撬棒使轉子作上、下運動,記錄百分表的讀數差δ,直至調整到δ=△d/2。調整時可以上下移動軸承架下的調整螺栓,或是采用在軸承架止口內、軸瓦與軸承架的結合面間加墊片的方法來進行。
      • 在調整過程中,要保持轉子同靜子之間的同心度,方法同上(需把下軸瓦取出)。測量時,可用內卡測出軸頸是否處于軸承座的中心位置。
      • 至此即可緊固好軸承架螺栓,打上定位銷了。
      • 完成上述工作后,可研刮軸瓦和檢驗其吻合程度,回裝好軸承。要求軸瓦緊力一般為土0.02mm,軸瓦頂部間隙為0.12~0.20mm,軸瓦兩側間隙為0.08~0.10mm。

      5、其余工作

      水泵的檢修完成后,檢查水泵盤轉正常,各部件無缺陷且運轉時振動也很小,再次復測轉子和靜子的各項間隙、轉子的軸向總竄動量等合乎要求,組裝后的動靜平衡盤的平行度偏差小于0.02mm,泵殼的緊固穿杠螺栓的緊固程度上下左右誤差不大于0.05mm,則可以認為水泵檢修、安裝的質量合格。

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