立式長軸泵套筒聯軸器的改進

本文結合立式長軸泵的結構特點及其在安鋼  煉軋廠的應用實際,針對其套筒聯軸器進行分析并提出改進方案,制定改進措施并實施,生產的連續性,效果良好

立式長軸泵是國內近年來的新一代節能環保型提升泵,是專為冶金、礦山、電力、石油化工等行業設計的產品。循環水的提升作為軋線系統的一個重要環節,立式長軸泵出現故障,會直接造成生產中斷,特別是地下安裝的泵體,當循環水無法提升至平流池,嚴重時可能淹沒泵房,燒毀電機,造成重大生產設備事故發生。1結構及工作原理1.1長軸泵的結構立式長軸泵由四部分組成,即傳動裝置部分,包括彈性柱銷聯軸器、電機軸、傳動軸、葉輪軸、聯軸套(套筒聯軸器),調整螺母、推力軸承、導軸承、軸套等;能量轉換部分,包括濾網、進水段、葉輪、導葉等;輸水部分,包括揚水管、護管、導軸承體、出水彎管;潤滑部分,泵的滑動軸承采用0.3Mpa清潔水對導軸承進行沖洗、潤滑冷卻。

1.2工作原理及特點

立式長軸泵的工作原理是由電機帶動傳動軸及葉輪旋轉,液體通過葉輪獲取能量后,經進水段導葉體沿著護管和揚水管之間的流道,垂直  流動,從出口排出。它具有以下特點:①采用國內水力模型設計而成,葉輪具有雙向密封環,泵軸上端有推力軸承支承,中間和下部采用4F軸承支承,從而轉軸運轉平穩,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、電機軸之間采用卡環式鍵傳動的套筒聯軸器連接,④泵體采用雙層殼體結構,護管與支座之間采用O型圈密封,使轉子部件與流道隔開,使輸送介質與潤滑水隔開,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,有的高達十米,因此采用一根軸是不現實的。目前國內生產的長軸泵,不論采用滑動軸承或采用滾動軸承,其泵軸都是分成幾段,每段之間用聯軸套(套筒聯軸器)進行聯接,其中與電機相聯的稱電機軸,較下部裝葉輪的為葉輪軸,位于電機軸與葉輪軸之間的統稱為傳動軸。

1.3套筒聯軸器及其功能套筒聯軸器的功能,主要有兩個方面:一是把各段軸聯接起來,并且能夠各段軸同心;二是傳遞扭矩,由電機產生的扭矩要通過各段軸、套筒聯軸器傳遞到葉輪上,使葉輪對液體做功,因此套筒聯軸器在長軸泵上是非常重要的零件。套筒聯軸器與軸的配合精度要求相當高,一般為H7/h6,其配合的表面粗糙度為Ra1.6以上,軸頸與套筒聯軸器的內圓都須進行精磨加工。2存在問題及分析因套筒聯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,套筒聯軸器做的比較長;加上長期淹埋水下工作,產生銹蝕等原因,這種套筒聯軸器的裝配、拆卸相當困難。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。另套筒聯軸器內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子的同心度、剛性都比較好,泵運轉平穩,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,則須用加熱套筒聯軸器來進行裝配,這種配合的套筒聯軸器拆卸起來困難。如果套筒聯軸器與軸的配合間隙過大,則會引起泵轉子不同心,泵運轉中的軸偏擺較大,加快軸承的磨損,這樣將直接導致泵的振動、噪聲變大,泵內導軸承磨損加劇,從而降低泵的效率,同時嚴重危及泵的安 全運行。因此套筒聯軸器與軸的裝配是一項重要環節。須對套筒聯軸器提出改進。

改進后的套筒聯軸器可以有 效地消 除聯軸器之間的配合間隙,可以使之較終達到為零。這樣整個轉子對中性好,剛性好,加上充分考慮到了套筒聯軸器的平衡問題,因此泵的運行是平穩的。套筒聯軸器改進后的立式長軸泵運行一年來,從運行情況來看,效果理想。裝配拆卸方便維護簡單,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,同時維護周期縮短;由于維修時拆卸套筒聯軸器方便容易,且不會造成套筒聯軸器及軸的損傷,因此零件提高,備件數量消耗相應