立式長軸泵套筒聯(lián)軸器的改進(jìn)

本文結(jié)合立式長軸泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在安鋼  煉軋廠的應(yīng)用實(shí)際,針對其套筒聯(lián)軸器進(jìn)行分析并提出改進(jìn)方案,制定改進(jìn)措施并實(shí)施,生產(chǎn)的連續(xù)性,效果良好

立式長軸泵是國內(nèi)近年來的新一代節(jié)能環(huán)保型提升泵,是專為冶金、礦山、電力、石油化工等行業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。循環(huán)水的提升作為軋線系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),立式長軸泵出現(xiàn)故障,會直接造成生產(chǎn)中斷,特別是地下安裝的泵體,當(dāng)循環(huán)水無法提升至平流池,嚴(yán)重時可能淹沒泵房,燒毀電機(jī),造成重大生產(chǎn)設(shè)備事故發(fā)生。1結(jié)構(gòu)及工作原理1.1長軸泵的結(jié)構(gòu)立式長軸泵由四部分組成,即傳動裝置部分,包括彈性柱銷聯(lián)軸器、電機(jī)軸、傳動軸、葉輪軸、聯(lián)軸套(套筒聯(lián)軸器),調(diào)整螺母、推力軸承、導(dǎo)軸承、軸套等;能量轉(zhuǎn)換部分,包括濾網(wǎng)、進(jìn)水段、葉輪、導(dǎo)葉等;輸水部分,包括揚(yáng)水管、護(hù)管、導(dǎo)軸承體、出水彎管;潤滑部分,泵的滑動軸承采用0.3Mpa清潔水對導(dǎo)軸承進(jìn)行沖洗、潤滑冷卻。

1.2工作原理及特點(diǎn)

立式長軸泵的工作原理是由電機(jī)帶動傳動軸及葉輪旋轉(zhuǎn),液體通過葉輪獲取能量后,經(jīng)進(jìn)水段導(dǎo)葉體沿著護(hù)管和揚(yáng)水管之間的流道,垂直  流動,從出口排出。它具有以下特點(diǎn):①采用國內(nèi)水力模型設(shè)計(jì)而成,葉輪具有雙向密封環(huán),泵軸上端有推力軸承支承,中間和下部采用4F軸承支承,從而轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),避免擺動和振動;②推力軸承為水冷油浴潤滑,各4F軸承均采用模壓精制成,具有良好的自潤滑和減震功能,同時采用外接冷卻水沖洗和潤滑,提高其壽命;③葉輪軸、傳動軸、電機(jī)軸之間采用卡環(huán)式鍵傳動的套筒聯(lián)軸器連接,④泵體采用雙層殼體結(jié)構(gòu),護(hù)管與支座之間采用O型圈密封,使轉(zhuǎn)子部件與流道隔開,使輸送介質(zhì)與潤滑水隔開,泵有較長的使用壽命。立式長軸泵泵頭是淹埋在水下工作的,下泵一般為幾米,有的高達(dá)十米,因此采用一根軸是不現(xiàn)實(shí)的。目前國內(nèi)生產(chǎn)的長軸泵,不論采用滑動軸承或采用滾動軸承,其泵軸都是分成幾段,每段之間用聯(lián)軸套(套筒聯(lián)軸器)進(jìn)行聯(lián)接,其中與電機(jī)相聯(lián)的稱電機(jī)軸,較下部裝葉輪的為葉輪軸,位于電機(jī)軸與葉輪軸之間的統(tǒng)稱為傳動軸。

1.3套筒聯(lián)軸器及其功能套筒聯(lián)軸器的功能,主要有兩個方面:一是把各段軸聯(lián)接起來,并且能夠各段軸同心;二是傳遞扭矩,由電機(jī)產(chǎn)生的扭矩要通過各段軸、套筒聯(lián)軸器傳遞到葉輪上,使葉輪對液體做功,因此套筒聯(lián)軸器在長軸泵上是非常重要的零件。套筒聯(lián)軸器與軸的配合精度要求相當(dāng)高,一般為H7/h6,其配合的表面粗糙度為Ra1.6以上,軸頸與套筒聯(lián)軸器的內(nèi)圓都須進(jìn)行精磨加工。2存在問題及分析因套筒聯(lián)軸器與軸的配合間隙很小,同時為了傳遞扭矩和兩軸的同軸度,套筒聯(lián)軸器做的比較長;加上長期淹埋水下工作,產(chǎn)生銹蝕等原因,這種套筒聯(lián)軸器的裝配、拆卸相當(dāng)困難。在維修中一般都是采用破壞法,即采用氣割、錘擊等方法破壞掉套筒聯(lián)軸器,但這種方法往往還會傷及到軸頸。每次維修時下來的軸、套等零件都不能繼續(xù)使用,須更換新的。因此成本加大,工作量也大,周期長、工人勞動。另套筒聯(lián)軸器內(nèi)孔與軸頸外圓配合間隙是一固定值。從使用角度來講,這一間隙是越小越好(甚至過盈配合),這樣才能使泵整個轉(zhuǎn)子的同心度、剛性都比較好,泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),使用壽命長。但過小的配合間隙會造成加工制造上的困難和成本高,而采用過盈配合時,則須用加熱套筒聯(lián)軸器來進(jìn)行裝配,這種配合的套筒聯(lián)軸器拆卸起來困難。如果套筒聯(lián)軸器與軸的配合間隙過大,則會引起泵轉(zhuǎn)子不同心,泵運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸偏擺較大,加快軸承的磨損,這樣將直接導(dǎo)致泵的振動、噪聲變大,泵內(nèi)導(dǎo)軸承磨損加劇,從而降低泵的效率,同時嚴(yán)重危及泵的安 全運(yùn)行。因此套筒聯(lián)軸器與軸的裝配是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。須對套筒聯(lián)軸器提出改進(jìn)。

改進(jìn)后的套筒聯(lián)軸器可以有 效地消 除聯(lián)軸器之間的配合間隙,可以使之較終達(dá)到為零。這樣整個轉(zhuǎn)子對中性好,剛性好,加上充分考慮到了套筒聯(lián)軸器的平衡問題,因此泵的運(yùn)行是平穩(wěn)的。套筒聯(lián)軸器改進(jìn)后的立式長軸泵運(yùn)行一年來,從運(yùn)行情況來看,效果理想。裝配拆卸方便維護(hù)簡單,效率提高,改造前維修人員需要2～3天的時間才能拆裝一臺長軸泵,而改造后只需一天,同時維護(hù)周期縮短;由于維修時拆卸套筒聯(lián)軸器方便容易,且不會造成套筒聯(lián)軸器及軸的損傷,因此零件提高,備件數(shù)量消耗相應(yīng)