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    化工液下泵的故障原因分析
    作者:wjbf 來(lái)源:wj 發(fā)布時(shí)間:2019-03-08
           化工液下泵是化工行業(yè)中吸送污水,溶液的一種泵,液下泵在安裝過(guò)程中,泵體也就是進(jìn)液口直接插入液內(nèi),不需引用水,直接啟動(dòng)輸送的化工泵,化工液下泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)軸承損壞頻繁,泵振動(dòng)噪聲大。由于該泵運(yùn)行方式為間歇運(yùn)轉(zhuǎn),且原泵軸系采用分段式多段軸結(jié)構(gòu)。每段軸兩端采用滾動(dòng)軸承定位,相鄰兩段軸之間采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接傳遞扭矩。該結(jié)構(gòu)由于液下深度較長(zhǎng),軸在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生擺動(dòng),且多段軸結(jié)構(gòu)導(dǎo)致每段軸的擺動(dòng)方向及幅度不一致,各處軸承承受一個(gè)較大的應(yīng)變力,導(dǎo)致軸承滾子偏磨,聯(lián)軸器彈性元件偏磨,從而使軸承及聯(lián)軸器彈性元件的壽命大大降低,且該結(jié)構(gòu)軸承潤(rùn)滑較難實(shí)現(xiàn),潤(rùn)滑脂的更換較為復(fù)雜,且無(wú)法對(duì)軸承潤(rùn)滑進(jìn)行直接觀察,容易導(dǎo)致軸承干磨,嚴(yán)重影響了泵的可靠性運(yùn)行。
                           液下泵
    一、液下泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
          結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),軸系設(shè)計(jì)為單根軸結(jié)構(gòu),介質(zhì)側(cè)軸承及中間軸承選用滑動(dòng)軸承,承受徑向力,材質(zhì)選用耐介質(zhì)腐蝕材質(zhì),潤(rùn)滑方式為外沖洗潤(rùn)滑型式;大氣側(cè)選用滾動(dòng)軸承,承受軸向力,潤(rùn)滑方式選用為脂潤(rùn)滑,在大氣側(cè)軸承下方安裝一套填料密封將大氣側(cè)軸承與介質(zhì)隔離開(kāi),避免介質(zhì)對(duì)軸承的腐蝕。
                            液下泵
    二、軸受力分析
        軸作為泵的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),軸及軸系的可靠性直接決定了泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,本文分別從軸強(qiáng)度校核、臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算和撓度分析等三方面對(duì)軸進(jìn)行綜合分析。
    1、軸強(qiáng)度校核計(jì)算
       軸強(qiáng)度校核主要是計(jì)算軸的小軸徑,在做小軸徑計(jì)算之前,首先要確定軸的材料,進(jìn)而確定材料的許用的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力τp,下表3為幾種常用軸材料的τp值。根據(jù)介質(zhì)屬性,選擇40Cr作為軸材料,取τp為35 MPa
       d-軸端直徑,mm;T-軸所傳遞的扭矩,N•m,T=9550P/n;P-軸所傳遞的功率,kW;τP-許用的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,MPa;n-軸的工作轉(zhuǎn)速,r/min ;設(shè)計(jì)時(shí)泵小軸徑處取35mm,大于計(jì)算小軸徑13.7?mm。
                             液下泵
       泵軸除校核強(qiáng)度外,要進(jìn)行剛度計(jì)算。剛度計(jì)算包括兩部分內(nèi)容:一是計(jì)算軸的撓底,使軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中的撓度小于轉(zhuǎn)子和殼體的小間隙。軸運(yùn)轉(zhuǎn)中的撓度等于轉(zhuǎn)子自重引起的靜撓度,加上殘余不平衡質(zhì)量的離主慣性力引力的動(dòng)撓度。但是精確地確定轉(zhuǎn)子的殘余不平衡質(zhì)量是很困難的,所以一般只用轉(zhuǎn)子的自重引起的靜撓度,作為近似的比較標(biāo)準(zhǔn)。二是計(jì)算軸的臨界轉(zhuǎn)速,以保證轉(zhuǎn)子的平衡運(yùn)行。
    2、靜撓度及臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算
       n_c-臨界轉(zhuǎn)速,r/min;E-材料彈性模量,Kgf/cm2; l-兩支撐之間直線距離,cm;a-葉輪離近一支撐點(diǎn)距離,cm;G-作用于軸上的力,Kgf;J-轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
    0.8nc=3475.6 r/min?>?n=2?950r/min,所以臨界轉(zhuǎn)速滿足要求。
    3、靜撓度計(jì)算
        y-靜撓度,cm,泵內(nèi)部小運(yùn)轉(zhuǎn)間隙為0.015?cm,0.0047<0.015,所以軸靜撓度滿足要求。

     

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