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學 科 門 類 學 科 門 類 : : 單位代碼 : 單位代碼 : 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計 學 生 姓 名 學 生 姓 名 所 學 專 業(yè) 所 學 專 業(yè) 班 班 級 級 學 學 號 號 指 導 教 師 指 導 教 師 二 二 *年年 *月月 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 20*年 3 月 1 日 畢業(yè)設(shè)計題目 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計 指導教師 職稱 專業(yè)名稱 班級 學生姓名 學號 設(shè)計要求 在規(guī)定的時間內(nèi)完成裝備圖,且產(chǎn)品能達到所設(shè)計的性能指標。 序號 內(nèi)容 時間安排 1 外文資料翻譯 20*.3.1-20*.3.10 2 搜集課題相關(guān)資料 20*.3.11-20*.3.20 3 完成畢業(yè)設(shè)計說明書 20*.3.21-20*.4.1 4 預審,修改 20*.4.2-20*.4.11 完成畢業(yè)課題 的計劃安排 5 答辯 20*.4.11-20*.4.20 答辯提交資料 外文資料翻譯,畢業(yè)設(shè)計說明書 計劃答辯時間 20*.4.20 20*年年 3 月月 1 日日 i 目錄目錄 摘要- abstract 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計1 第 1 章 引言-1 第 2 章 型號意義示例-2 第 3 章 齒輪油泵的主要性能參數(shù)-3 第 4 章 齒輪油泵的特性曲線-5 第 5 章 齒輪油泵工作原理-6 第 6 章 齒輪油泵的主要部件-7 6.1 葉輪-7 6.2 泵殼-7 6.3 泵軸-10 6.4 軸承-11 6.5 懸架-11 6.6 機械密封-13 6.7 填料函-14 第 7 章 齒輪油泵的安裝-15 第 8 章 齒輪油泵的油泵檢驗標準-17 第 9 章 齒輪油泵的操作程序-21 第 10 章 合理配置、安全運行、優(yōu)質(zhì)供油-24 第 11 章 齒輪油泵容易發(fā)生的故障-26 第 12 章 齒輪油泵間性能的改變和換算-29 第 13 章 齒輪油泵流量控制方法探討-30 第 14 章 結(jié)束語-31 致謝-31 參考文獻-32 畢業(yè)設(shè)計小結(jié)-33 ii 摘 要摘 要 油齒輪油泵吸收了 kt、sb、es、is、xa 及國外優(yōu)秀油泵系列產(chǎn)品的優(yōu)點,采用了多項油 力設(shè)計及工藝方法的發(fā)明專利和實用新型專利而研制開發(fā)的高新技術(shù)系列產(chǎn)品。它廣泛用于 空調(diào)、制冷、冰蓄冷、自來油廠、消防、環(huán)保、高層供油和城鄉(xiāng)排油等領(lǐng)域,一般輸送 85 攝 氏度以下清油或物理化學性質(zhì)類似清油的液體。通過變換泵的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)可輸送高溫及腐蝕 性介質(zhì),可用與化工、冶金等行業(yè)。本系列產(chǎn)品產(chǎn)品具有高效率、高性能、高耐壓、高可靠 性和安裝維修方便等特點,其結(jié)構(gòu)參數(shù)符合國際標準產(chǎn)品相互替代,承壓能力為 1.6mpa 級, 諸項技術(shù)經(jīng)濟指標達到國外同類產(chǎn)品先進油平,屬于國際接軌的換代產(chǎn)品。 注:齒輪油泵為一個葉輪一個進油口的泵。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:單級單吸、葉輪、機械密封、安裝、故障分析。 iii abstract ksabsorptiontype singlestage centrifugal pump absorption of kt, sb, es, is, xa and abroad outstanding merits of the centrifugal pump series with a number of hydraulic design and technology of the invention patent, and a patent application of a new and hightech research and development technology products. it is widely used in air conditioning, refrigeration, ice storage, the water plant, fire protection, environmental protection, urban and rural water supply and drainage senior in areas such as transport 85 degrees celsius below normal water or similar physical and chemical properties of liquid water. transform pump through the structure and materials can be corrosive and high temperature transmission medium can be used with the chemical, and metallurgical industries. products in this series of high efficiency, high performance, high pressure, high reliability, and easy installation and maintenance characteristics of the structural parameters in line with international standard products as an alternative, the pressure of 1.6 mpacapacity, all of the technical and economic indicators have reached abroad similar products advanced level of international standards generations. note: singlestage centrifugal pump for a single suction inlet of an impeller centrifugal pump. key words: singlestageto smoke, impeller, mechanical seals, installation, fault analysis. 4 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計 齒輪油泵工藝設(shè)計和夾具設(shè)計 第一章 第一章 引言引言 利用油輸水的想法最早出現(xiàn)在列奧納多達芬奇所作的草圖中。1689 年,法國物理學家帕 潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼油泵。但更接近于現(xiàn)代油泵的,則是 1818 年在美國出現(xiàn)的具有徑 向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。18511875 年,帶有導葉的多級油泵 相繼被發(fā)明,使得發(fā)展高揚程油泵成為可能。 盡管早在 1754 年,瑞士數(shù)學家歐拉就提出了葉輪式水力機械的基本方程式,奠定了油 泵設(shè)計的理論基礎(chǔ),但直到 19 世紀末,高速電動機的發(fā)明使油泵獲得理想動力源之后,它 的優(yōu)越性才得以充分發(fā)揮。在英國的雷諾和德國的普夫萊德雷爾等許多學者的理論研究和實 踐的基礎(chǔ)上,油泵的效率大大提高,它的性能范圍和使用領(lǐng)域也日益擴大,已成為現(xiàn)代應(yīng)用 最廣、產(chǎn)量最大的泵。 油泵的應(yīng)用是很廣泛的,在國民經(jīng)濟的許多部門要用到它。在給水系統(tǒng)中幾乎是不可缺少的一種設(shè)備,如 若把自來水管網(wǎng)當作人身的血管系統(tǒng),那么油泵就是壓送血液的心臟。 齒輪油泵是在原有的 ks 型單級單吸油泵的基礎(chǔ)上進行的一種改進,現(xiàn)市面上大多的油 泵,在安裝葉輪時,是采用的泵軸的錐度進行定位的,這樣的定位,對于軸的加工精度要求 很高,在一般的小型加工單位很難達到這樣的精度等級,所以通過把錐度軸變?yōu)橹陛S的方法 來避免因為加工精度不高而導致的安裝不便的弊端,同時在葉輪安裝時通過加軸套的方法進 行定位,這樣的改進在提高軸強度的同時,加工也方便了,且其他部件的制作模具的改動也 很少,生產(chǎn)成本也沒有增加。 5 第二章 第二章 型號意義示例及名詞解釋型號意義示例及名詞解釋 21 21 型號名稱:ks 125 100 200型號名稱:ks 125 100 200 ks:符合國際標準的用語空調(diào)制冷等領(lǐng)域的單級單吸油泵。 125:泵吸入口直徑(mm) 。 100:泵排出口的直徑(mm) 。 200:葉輪名義直徑(mm). 22 名詞解釋22 名詞解釋 油泵:通過利用離心力輸水的水泵。 單級單吸:單級是指一個葉輪,單吸是指只有一個進水口。 在油泵系列中還有雙級雙吸、雙級單吸、單級雙吸油泵,至于葉輪和進水口的數(shù)量主要是通 過考慮到油泵的功率和性能參數(shù)來確定的,其中單級單吸油泵是功率和性能最簡單的一種。 6 第三章 第三章 齒輪油泵的主要性能參數(shù)齒輪油泵的主要性能參數(shù) 3.1 流量 3.1 流量 q(m q(m 3 3 /h /h 或 或 m m 3 3 /s)/s) 油泵的流量即為油泵的送液能力,是指單位時間內(nèi)泵所輸送的液體體積。 泵的流量取決于泵的結(jié)構(gòu)尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)和轉(zhuǎn)速等。操作時,泵 實際所能輸送的液體量還與管路阻力及所需壓力有關(guān)。 注意:因為泵安裝在特定的管路上,所以管路的特性必然要影響流量的大小。 3.2 揚程 3.2 揚程 h(m)h(m) 油泵的揚程又稱為泵的壓頭,是指單體重量流體經(jīng)泵所獲得的能量。 泵的揚程大小取決于泵的結(jié)構(gòu)(如葉輪直徑的大小,葉片的彎曲情況等、轉(zhuǎn)速。目前對泵 的壓頭尚不能從理論上作出精確的計算,一般用實驗方法測定。 泵的揚程可同實驗測定,即在泵進口處裝一真空表,出口處裝一壓力表,若不計兩表截 面上的動能差(即 u2/2g=0),不計兩表截面間的能量損失(即f1-2=0),則泵的揚程可用 下式計算 注意以下兩點: (1)式中 p2 為泵出口處壓力表的讀數(shù)(pa); p1 為泵進口處真空表的讀數(shù)(負表壓值, pa)。 (2) 注意區(qū)分油泵的揚程(壓頭)和升揚高度兩個不同的概念。 揚程是指單位重量流體經(jīng)泵后獲得的能量。在一管路系統(tǒng)中兩截面間(包括泵)列出柏努 利方程式并整理可得 式中 h 為揚程,而升揚高度僅指 z 一項。 3.3 效率3.3 效率 油泵的效率 -反映泵對液體提供的有效能量與原動機提供給泵的能量(軸功率 n)之 比。 油泵的能量損失包括以下幾項: 3.3.1 容積損失 v 各種泄漏、回流,使泵對這部分液體作了無用功,減少了泵的實際輸 送能量。v 與泵結(jié)構(gòu)及液體在泵進、出口處的壓強差有關(guān)。 7 3.3.2 機械損失 m 由泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間以及葉輪蓋板外表面與液體之 間產(chǎn)生摩擦而引起的能量損失。其值一般為 0.960.99。 3.3.3 水力損失 h 葉片間渦流造成的損失、液體入泵時的水力沖擊損失、液體與泵殼、 葉片間的摩擦損失之和。水力損失 h 與泵的結(jié)構(gòu)、流量及液體的性質(zhì)有關(guān)。 油泵的效率反映這三項能量損失的總和,故又稱為總效率 ,總效率為這三個效率的乘積, 即: =vmh 這里 v、m 與流量 q 無關(guān)。 由水力損失圖示(右圖)可知:額定流量 qs(h=0.8-0.9)下 hf 最小, 最高。一般 小型油泵的效率為 50%-70%,大型泵可高達 90%。 泵的效率值與泵的類型、大小、結(jié)構(gòu)、制 造精度和輸送液體的性質(zhì)有關(guān)。大型泵效率值高些,小型泵效率值低些。 3.4 軸功率 3.4 軸功率 n(w n(w 或 或 kw)kw) 泵的軸功率即泵軸所需功率,其值可依泵的有效功率 ne 和效率 計算,即 泵的效率不是一個獨立性能參數(shù),它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚程和軸功率按公 式計算求得。反之,已知流量、揚程和效率,也可求出軸功率。 8 第四章 第四章 齒輪油泵的特性曲線齒輪油泵的特性曲線 泵的各個性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以通過對泵進行試驗,分別 測得和算出參數(shù)值,并畫成曲線來表示,這些曲線稱為泵的特性曲線。每一臺泵都有特定的 特性曲線,由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區(qū)段,稱 為該泵的工作范圍。 泵的實際工作點由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點來確定。選擇和使用泵,應(yīng)使泵 的工作點落在工作范圍內(nèi),以保證運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性和安全。此外,同一臺泵輸送粘度不同的液體 時,其特性曲線也會改變。通常,泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時的特性 曲線。對于動力式泵,隨著液體粘度增大,揚程和效率降低,軸功率增大,所以工業(yè)上有時 將粘度大的液體加熱使粘性變小,以提高輸送效率。 特性曲線指 hq、nq 及q(也有含hq 或 hsq 的)等的關(guān)系曲線。 *特性曲線圖見附圖(1)* 特性曲線的共同特點: (1)hq:qh (2)nq:qn,q=0,nmin; (3)q:先 q,達min 后 q,max 點設(shè)計點。 其下的 h、q(即 os)、n 是最佳工況參數(shù)標于銘牌上。 選擇泵時至少應(yīng)使其在92%max 下工作。 9 第五章 第五章 齒輪油泵工作原理齒輪油泵工作原理 離心其實是物體慣性的表現(xiàn).比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉(zhuǎn)動時,水滴會跟隨雨傘轉(zhuǎn) 動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。 但是如果雨傘轉(zhuǎn)動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那么水滴將脫離雨傘向外緣 運動.就象用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這 個就是所謂的離心。 油泵就是根據(jù)這個原理設(shè)計的.高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動水轉(zhuǎn)動,將水甩出,從而達到輸 送的目的。 油泵有好多種.從使用上可以分為民用與工業(yè)用泵,從輸送介質(zhì)上可以分為清水泵、 雜質(zhì)泵、耐腐蝕泵等。 單級單吸油泵的主要過流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位于葉輪的進水口前面, 起到把液體引向葉輪的作用;壓水室主要有螺旋形壓水室(蝸殼式) 、導葉和空間導葉三種形 式;葉輪是泵的最重要的工作元件,是過流部件的心臟,葉輪由蓋板和中間的葉片組成。 單級單吸油泵工作前,先將泵內(nèi)充滿液體,然后啟動油泵,葉輪快速轉(zhuǎn)動,葉輪的葉片驅(qū)使 液體轉(zhuǎn)動,液體轉(zhuǎn)動時依靠慣性向葉輪外緣流去,同時葉輪從吸入室吸進液體,在這一過程 中,葉輪中的液體繞流葉片,在繞流運動中液體作用一升力于葉片,反過來葉片以一個與此 升力大小相等、方向相反的力作用于液體,這個力對液體做功,使液體得到能量而流出葉輪, 這時液體的動能與壓能均增大。 啟動后,葉輪由軸帶動高速轉(zhuǎn)動,葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動。在離心力的作用下, 液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量,以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中,液 體由于流道的逐漸擴大而減速,又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,最后以較高的壓力流入排出管 道,送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時,在葉輪中心形成了一定的真空,由于貯槽 液面上方的壓力大于泵入口處的壓力,液體便被連續(xù)壓入葉輪中??梢姡灰~輪不斷地轉(zhuǎn) 動,液體便會不斷地被吸入和排出。 *工作原理圖見附圖(2)* 10 第六章 第六章 齒輪油齒輪油泵的主要部件泵的主要部件 單級單吸油泵的基本構(gòu)造是由七部分組成的,分別是:葉輪,泵體(即泵體和泵蓋) ,泵 軸,軸承,懸架,機械密封,填料函。 兩個主要部分構(gòu)成:一是包括葉輪和泵軸的旋轉(zhuǎn)部件;二是由泵殼、填料函和軸承組成 的靜止部件。 6.1 葉輪6.1 葉輪 6.1.1 葉輪是油泵的核心部分,它轉(zhuǎn)速高出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝 配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑,以減少水流的摩擦損失。 葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體,以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓 能)。 葉輪室是泵的流部件的核心,泵通過葉輪對液體的作功,使其能量增加。葉輪按液體流出 的方向分為三類: (1)徑流式葉輪(離心式葉輪)液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。 (2)斜流式葉輪(混流式葉輪)液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。 (3)軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。 葉輪按吸入的方式分為二類: (1)單吸葉輪(即葉輪從一側(cè)吸入液體)。 (2)雙吸葉輪(即葉輪從兩側(cè)吸入液體)。 葉輪按蓋板形式分為三類: (1)封閉式葉輪。 (2)敞開式葉輪。 (3)半開式葉輪。 其中封閉式葉輪應(yīng)用很廣泛,前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。 *葉輪圖見附圖(3)* 葉輪加工的工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 粗車 夾住右端臺階外圓校正流道及修正內(nèi)孔。 金工 c6140 車左端止口平面以流道中心為基準到圖紙尺寸。 車左端止口(配泵體端)留光刀余量 2mm。 11 車左端弧面光出即可。 車孔平面深度達到圖紙要求。 2 粗車 夾住左端止口校正。 金工 c6140 車右端止口(配泵蓋端)留余量。 車右端孔外臺階、內(nèi)止口和錐孔留余量。 車右側(cè)弧面光出即可。 車大外圓對圖。 3 精車 夾住左端外臺階,找正大外圓跳動允差 0.05 金工 c6140 右端面到總厚。 車錐孔對圖。 車右側(cè)內(nèi)外止口及平面對圖。 r 車出即可。 4 精車 上錐度芯棒找正夾頭處芯軸外圓跳動允差 0.01。 金工 c6140 車左側(cè)止口到圖紙尺寸。 靜平衡達到規(guī)定要求。 5 插 插鍵槽對圖。 金工 插床 6 鉗 鉆孔及去毛刺。 金工 鉆床 7 檢 檢驗。 6.1.2 固定葉輪的螺母的加工工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 車 車大外圓 46;34.6 到圖紙要求 金工 c6140 圓球 r11.5 到圖紙要求 倒角 鉆攻 m20*1.5 螺紋,挖退刀槽 12 2 銑 銑六角到圖紙要求 金工 銑床 3 檢 檢驗 6.2 泵殼(即泵體和泵蓋)6.2 泵殼(即泵體和泵蓋) 6.2.1 泵體作用是將葉輪封閉在一定的空間,以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做 成蝸殼形,故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大,故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低 流速,使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體,同時又是一個能 量轉(zhuǎn)換裝置。 *泵體圖見附圖(4)* 泵體加工的工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 車 車右端平面和內(nèi)止口。校正木耳邊。 金工 立車 車內(nèi)孔及其內(nèi)孔平面到圖紙尺寸 2 車 以止口為基準壓緊車左端進水口外徑 金工 立車 車平面保證總厚對圖。達到圖紙要求。 3 鉗 劃鏜加工線 4 鏜 以右端止口平面為基準壓緊,車底腳平面保證到中 心距離 金工 鏜床 達到圖紙要求。 5 鏜 轉(zhuǎn)過 1800 壓緊,車頂面出水口平面保證總高度與圖 紙相 金工 鏜床 符。車外圓平面對圖。 6 鉗 劃右端機蓋聯(lián)接孔鉆模十字對準線。 金工 劃頂端出水口法蘭聯(lián)接孔鉆模十字對準線。 劃左端進水口法蘭鉆模十字對準線。 劃底腳聯(lián)接孔鉆加工線。 13 劃放水孔鉆加工線。 7 鉆 對圖鉆以上各孔锪平到圖紙要求。 金工 鉆床 8 鉗 打磨。 金工 9 鉗 與泵蓋同做 2.4mpa 水壓試驗,持續(xù)時間不少于 5 分 鐘, 金工 不得有漏水冒汗等現(xiàn)象。 10 檢 檢驗。 6.2.2 泵蓋的加工工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 粗車 粗車各部分留 2mm 余量 2 精車 夾住右側(cè)外圓校正左側(cè)止口 金工 車床 車大平面止口、止口臺階及其平面對圖。 車葉輪處內(nèi)臺階、臺階平面到圖紙尺寸。 3 車 自制車模,以已加工止口為基準,壓緊。 金工 車床 車右端面總厚到圖紙尺寸。 車內(nèi)止口止口平面及止口臺階。 車內(nèi)孔到圖紙尺寸。 4 鉗 劃鉆加工線。 金工 5 鉆 鉆法蘭孔對圖。 金工 鉆床 鉆止口聯(lián)接孔對圖。 鉆填料蓋聯(lián)接孔對圖。 鉆攻各孔對圖。 14 6 檢 檢驗。 *泵蓋圖見附圖(5)* 6.3 泵軸6.3 泵軸 泵軸的作用是支持葉輪等回轉(zhuǎn)件,帶動葉輪在確定的工作位置作高速旋轉(zhuǎn)并傳遞驅(qū)動功 率的元件,所以它是傳遞機械能的主要部件。油泵的軸在工作時以一定的轉(zhuǎn)速作旋轉(zhuǎn)運動,承 受較大的彎矩和轉(zhuǎn)矩。軸要有足夠的強度和幾何精度,將對密封性能的不良影響減到最小限 度,最大限度地減少擦磨損和傷的危險性。 *泵軸圖見附圖(6)* 泵軸的加工工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 粗車 一夾一頂兩次裝夾粗車兩端臺階, 外徑留 4mm、臺階 留 金工 c6140 3mm 余量。 2 熱 熱處理。 外協(xié) 3 車 車總長修整中心孔。 金工 c6140 兩頂尖夾住葉輪端, 車懸架端各外徑留 0.3mm-0.4mm 磨量 對圖。r、倒角。 調(diào)頭夾住聯(lián)軸器端車葉輪端各臺階對圖,磨量留 0.3mm -0.4mm,車外錐、螺紋到圖紙尺寸。 割槽、r、倒角。 4 銑 銑兩端鍵槽對圖鍵槽中心對稱度達 0.08mm。 外協(xié) 銑床 5 磨 磨各臺階、外錐到圖紙要求。 外協(xié) 磨床 15 6 檢 檢驗。 6.4 軸承6.4 軸承 油泵的推力軸承有滾動軸承和滑動軸承兩類。 其中滾動軸承有單向推力球軸承、雙向推力球軸承、推力短圓柱滾子軸承、推力圓錐滾 子軸承等,角接觸軸承也可承受軸向載荷。推力滑動軸承有實心式、單環(huán)式、空心式、多環(huán) 式等固定的推力軸承和可傾扇面推力軸承。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當一般為 2/33/4 的體積太多會發(fā)熱,太少又有響聲并發(fā)熱!滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的, 加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂*,太少軸承又要過熱燒壞造成事故!在水泵運行 過程中軸承的溫度最高在 85 度一般運行在 60 度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì), 油質(zhì)是否發(fā)黑,是否進水)并及時處理 軸承襯用的材料有鑄鐵、巴氏合金、銅合金、鋁合金、陶質(zhì)金屬和非金屬材料。 6.5 6.5 懸架懸架 懸架軸承部件支撐著泵的轉(zhuǎn)子部分,滾動軸承受泵的徑向力和軸向力。 *懸架圖見附圖(7)* 懸架加工工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 設(shè)備 1 車 夾住小頭校正中心車止口到尺寸車止口平面。 金工 c630 大外圓光出即可。 車兩軸承孔及平面到圖紙要求。 2 車 調(diào)頭夾住大外圓車平面到總長尺寸對圖。車支架連 接平面 金工 c630 到圖紙尺寸。 3 鉗 劃與泵體連接孔鉆加工線;兩頭軸承蓋連接孔鉆加 工線。 金工 劃懸架支架連接孔鉆加工線;及管牙鉆加工線。 4 鉆 鉆以上各孔對圖,并锪平管牙至圖紙要求。 金工 鉆床 16 5 鉗 打磨。 金工 6 檢 檢驗。 6.6 6.6 機械密封機械密封 機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力(或 磁 力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。 *機械密封圖見附圖(8)* 6.6.1 裝配前注意事項 (1)、按工況條件與主機情況正確選擇適宜型號的機械密封與材料組合; (2)、安裝機械密封的泵或其它類似的旋轉(zhuǎn)機械在工作時,轉(zhuǎn)子軸向串動量0.3mm (3) 、 安裝機械密封部位的軸(或軸套)的臺階處必須有 310的倒角, 并且圓滑過渡, 其粗糙度 ra1.6。 (4)、安裝機械密封部位的軸(或軸套)的表面粗糙度 ra1.6、跳動公差0.04mm、尺 寸公差為 h6。 (5)、安裝機械密封靜環(huán)的密封端蓋與輔助密封圈接觸部位的表面粗糙度 ra1.6、尺 寸公差為 h8、定位端面對軸的垂直度0.04mm。 (6)、機械密封安裝時,必須將軸(或軸套)的密封腔體、密封端蓋及機械密封件本身清 洗干凈, 以防止任何雜質(zhì)進入密封部位。 (7)、在安裝靜止環(huán)時,尤其是碳石墨環(huán)必須格外小心壓入。 (8)、當輸送介質(zhì)溫度過高,過低或含有雜質(zhì)顆粒、易燃、易爆、有毒等情況時,按 api682 標準采取相應(yīng)的阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施。 (9)、按安裝使用說明書或樣本,保證機械密封的安裝尺寸。 (10)、由彈簧傳動的機械密封,應(yīng)合理選擇彈簧旋向,一般從電機端向葉輪端看,轉(zhuǎn) 軸為順時針時,應(yīng)選右旋彈簧,反之則為左旋彈簧。 (11) 、 雙端面機械密封工作時, 隔離流體的壓力比密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力高 0.050.2mpa。 6.6.2 機械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng) (1) 、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動應(yīng)0.04 毫米,軸向竄動量不允許大于 0.1 毫米; (2) 、設(shè)備的密封部位在安裝時應(yīng)保持清潔,密封零件應(yīng)進行清洗,密封端面完好無損, 防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位; (3) 、在安裝過程中嚴禁碰擊、敲打,以免使機械密封摩擦付破損而密封失效; (4) 、安裝時在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機械油,以便能順利安裝; (5) 、安裝靜環(huán)壓蓋時,擰緊螺絲必須受力均勻,保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求; 17 (6) 、安裝后用手推動動環(huán),能使動環(huán)在軸上靈活移動,并有一定彈性; (7) 、安裝后用手盤動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺; (8) 、設(shè)備在運轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì),以防止干摩擦而使密封失效; (9) 、對易結(jié)晶、顆粒介質(zhì),對介質(zhì)溫度80oc 時,應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗、過濾、冷卻措 施,各種輔助裝置請參照機械密封有關(guān)標準 。 (10) 、安裝時在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機械油,要特別注意機械油的選擇 對于不同的輔助密封材質(zhì),避免造成 o 型圈侵油膨脹或加速老化,造成密封提前失效。 6.7 6.7 填料函填料函 填料函主要由填料,水封環(huán),填料筒,填料壓蓋,水封管組成。填料函的作用主要是為 了封閉泵殼與泵軸之間的空隙, 不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內(nèi)。 始終保持水泵內(nèi)的真空!當泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷 卻!保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意! 在運行 600 個小時左右就要對填料進行更換。 18 第七章 第七章 齒輪油泵的安裝齒輪油泵的安裝 新 ks 型單級單吸的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定水泵安裝高度。 這個高度是指水源水面到水泵 葉輪中心線的垂直距離,它與允許吸上真空高度不能混為一談,水泵銘牌或產(chǎn)品說明書上標 示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值, 而且是在 1 標準大氣壓下; 水溫 20 攝氏度情況下,進行試驗而測定得的。它并沒有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵 安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以后,所剩下的那部分數(shù)值,它 要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值,否則,水泵將會抽不上水來。另 外,影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程,因此,宜采用最短的管路布置,并盡量 少裝彎頭等配件,也可考慮適當配大一些口徑的水管,以減管內(nèi)流速。 7.1 7.1 油泵的安裝高度 油泵的安裝高度 hg hg 計算計算 允許吸上真空高度 hs 是指泵入口處壓力 p1 可允許達到的最大真空度。 而實際的允許吸上真空高度 hs 值并不是根據(jù)式計算的值,而是由泵制造廠家實驗測定 的值,此值附于泵樣本中供用戶查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的 hs 值是用清水為工作 介質(zhì),操作條件為 20及及壓力為 1.013105pa 時的值,當操作條件及工作介質(zhì)不同時, 需進行換算。 7.1.1 輸送清水,但操作條件與實驗條件不同,可依下式換算 hs1hsha10.33 h0.24 輸送其它液體當被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時,需進行兩步換算:第一 步依上式將由泵樣本中查出的 hs1;第二步依下式將 hs1 換算成 hs 7.1.2 汽蝕余量 h 對于油泵,計算安裝高度時用汽蝕余量 h 來計算,即泵允許吸液體的真空度,亦即泵 允許的安裝高度,單位用米。用汽蝕余量 h 由油泵樣本中查取,其值也用 20清水測定。 若輸送其它液體,亦需進行校正,詳查有關(guān)書籍。 吸程=標準大氣壓(10.33 米)汽蝕余量安全量(0.5 米) 標準大氣壓能壓管路真空高度 10.33 米。 7.2 安裝工藝步驟7.2 安裝工藝步驟: 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 1 準備 打磨 01 泵體、02 葉輪、03 泵蓋、05 懸架等,要求外表面無明 顯的鑄造缺陷,內(nèi)表面光滑流順,符合圖紙設(shè)計要求。 打磨工具 19 2 準備 清洗以上件號零部件, 然后愛內(nèi)外表面均勻地涂上一遍紅丹防腐 漆。 3 準備 對件 01 泵體、03 泵蓋作同步耐水壓實驗,在 2.4mpa 壓力下, 歷時 5 分鐘不得有冒汗、滲漏現(xiàn)象 手動試壓 機 4 準備 根據(jù)圖號、件號,正確領(lǐng)料。 5 準備 清洗全部零部件,干后,在結(jié)合面及連接部位涂上潤滑油。 6 總裝 將序 24gb3289.31-82 外方管堵 zg3/8 加膠裝 01 泵體放水孔里。 7 總裝 組裝序16懸架部件, 把軸承一只壓裝序17軸的葉輪頭的軸承上, 然后把懸架的小平面平放在帶孔的平板上, 把裝好的軸承的軸螺 絲頭朝上壓裝在懸架軸承擋里, 用 gb5781-86 螺栓 4 只把裝好的 紙墊的軸承蓋固定好,然后把擋水圈裝在軸上,懸架調(diào)面,繼續(xù) 把剩下一只軸承蓋裝好,測量軸承與軸承蓋有 0.10.2 毫米間 隙,然后用 gb5781-86 螺栓 4 只把裝好紙墊的軸承固定好。 8 總裝 機械密封的安裝 9 總裝 把泵蓋裝進懸架部件上,用序 23gb5781-86 螺栓固定好,用序 12gb5781-86 螺栓把靜環(huán)座均勻地安裝在泵蓋上,把 07 紙墊裝 在泵蓋的大止口上。 10 總裝 根據(jù)圖示,把 gb1096-79 鍵一只裝在軸上,以后把序 02 的葉輪 壓裝在軸上,用序 03 葉輪螺母加密封膠擰緊固定好。 11 總裝 把裝好的部件裝進 01 泵體上用序 gb5781-86 螺栓擰緊固定好。 12 總裝 用序 21gb5781-86 螺栓一只,把序 22 支架固定在懸架上,注意 與泵底版平行和水平。 13 總裝 將序 20gb1096-79 鍵一只裝在軸上,以后把序 19 聯(lián)軸器組件裝 好。 14 檢驗 總裝后轉(zhuǎn)動泵軸,應(yīng)手感靈活,無摩擦,卡死現(xiàn)象等。 15 鉗 將序 14 標牌, 序 18 轉(zhuǎn)向牌, 用序 15gb827-86 鉚釘 6 只固定好。 16 試驗 單泵作0.81.2mpa耐水壓試驗, 歷時5分鐘機封不漏水等現(xiàn)象。 手動試壓 機 17 油漆 外表面清洗,噴漆。 18 輔助 進出口用油封紙封住。 19 檢驗 7.3 裝配圖7.3 裝配圖 *裝配圖見附圖(9)* 20 第八章 第八章 齒輪油泵的水泵檢驗標準齒輪油泵的水泵檢驗標準 8.1 8.1 水泵檢驗裝置的組成水泵檢驗裝置的組成 一個完整的水泵檢驗裝置應(yīng)包括以下幾個主要部分: (1)動力源; (2)傳動系統(tǒng); (3)測量與控制系統(tǒng); (4)輔助系統(tǒng); 8.2 各組成部分的設(shè)計要素8.2 各組成部分的設(shè)計要素 8.2.1 動力源 (1)明確試驗對象,確定動力源功率各單位設(shè)計檢驗裝置的目的有所不同,有的只是 為本單位的產(chǎn)品作試驗用,有的需要為各種各樣的泵服務(wù)(如檢驗中心),所以動力源的功率 應(yīng)根據(jù)實際情況來確定。 計算公式如下: p 動=p 泵(齒扭離泵) =qph(102齒扭離泵) 式中: p 動 所需的動力源輸出功率 kw p 泵 被試泵的水功率 kw 齒 齒輪箱效率 扭 扭矩儀效率 離 離合器效率 泵 水泵的效率 q 水泵的流量 m3s h 水泵的揚程 m v 水的重度 kgm3 我們可以以泵為參考量,通過計算,作出 p 動與 p 泵的關(guān)系曲線,計算中可以假定假 定齒、扭和離分別為 0.95、0.98 和 0.98。當 p 泵和泵已知時,就可從確定所需的 動力源輸出功率。 (2)動力源型式 目前常見的有電動機與柴油發(fā)動機兩種。前者一般不調(diào)速,適用于一般的工業(yè)泵。由于 各種工業(yè)泵的轉(zhuǎn)速有差異, 因此泵的流量壓力功率等參數(shù)一般需要通過特定轉(zhuǎn)速(電動機轉(zhuǎn)速) 下的測量值,換算到泵的規(guī)定轉(zhuǎn)速下的對應(yīng)值,導致測量誤差放大。前者若需調(diào)速,直流電 21 動機可用可控硅調(diào)速,交流電動機可用變頻調(diào)速,但成本較高。當然,使用電動機卻有噪聲 相對較低,無其他污染的優(yōu)點;后者適用于消防泵,因為消防泵有工況的變化,要求轉(zhuǎn)速變 化。柴油發(fā)動機調(diào)速比較方便。調(diào)節(jié)油門大小再配以齒輪箱,可以獲得較大的轉(zhuǎn)速范圍,且 成本相對較低。使用柴油發(fā)動機存在著噪聲大,有煙氣排放問題。 究竟選用哪一種動力源,要根據(jù)檢驗裝置的設(shè)計目的及單位在場地、經(jīng)費及現(xiàn)有的相關(guān) 條件而定。 8.2.2 傳動系統(tǒng) 對使用柴油發(fā)動機的水泵檢驗裝置,有傳動裝置的問題。傳動系統(tǒng)主要由離合器和齒輪 箱組成。對齒輪箱的設(shè)計,主要應(yīng)考慮兩個問題: (1)速比確定 對工業(yè)泵而言, 中心高 800mm 以下的泵, 其轉(zhuǎn)速一般為 1450rmin 和 29002950rmin。 對消防泵而言,其轉(zhuǎn)速千差萬別,一般為 20004000rmin。 齒輪箱速比的確定,既要考慮滿足不同轉(zhuǎn)速泵的試驗要求,又要考慮讓發(fā)動機在最大扭 矩點附近工作。 經(jīng)分析,下述五種轉(zhuǎn)速范圍基本上可覆蓋各種消防泵和工業(yè)泵的試驗要求: 1450 rmin; 20002400 rmin; 29002950 rmin; 30003600 rmin; 36004000 rmin。 在選定合適的發(fā)動機之后,根據(jù)該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和上述的五種轉(zhuǎn)速范圍,就可以確定相 應(yīng)的速比。 (2)輸出軸轉(zhuǎn)向 泵有正轉(zhuǎn)泵、反轉(zhuǎn)泵之分,考慮到檢驗裝置的通用性,要求變速箱的輸出軸在確定的各 種轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均可正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。 8.2.3 測量與控制系統(tǒng) 欲實現(xiàn)自動化測試,系統(tǒng)應(yīng)由傳感器、二次儀表、計算機、接口板、伺服機構(gòu)、采集器、 組合屏和微機軟件等組成,以實現(xiàn)在控制室內(nèi)對柴油機啟動、油泵啟動、緊急停車、柴油機 增減速和電動閥的控制;實現(xiàn)柴油機高水溫、高油溫、低油壓和齒輪箱低油壓、高油溫的報 警;實現(xiàn)水泵參數(shù)的自動采集和處理。下面就幾個具體問題說明如下: (1)測量內(nèi)容 除水泵運行參數(shù)(轉(zhuǎn)速、流量、壓力或揚程、功率)和軸承座溫度外,還應(yīng)包括發(fā)動機的 22 運行參數(shù) (水溫、油溫、油壓、發(fā)動機轉(zhuǎn)速),齒輪箱的油壓、油溫以及輔助裝置的相關(guān)參數(shù) (如動力間溫度、油箱油位高度、蓄電池電壓等),還應(yīng)包括齒輪箱檔位與轉(zhuǎn)向的顯示。 (2)測量精度 與測量水泵性能參數(shù)相應(yīng)的傳感器和二次儀表, 其系統(tǒng)的測量精度應(yīng)符合 gb3216 油泵、 混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法的規(guī)定,其它各種測量儀表的精度根據(jù)需要確定。一次、 二次儀表的精度可供參考。 應(yīng)包括: 油泵啟動,柴油機啟動、應(yīng)急停車、增減速; 電動閥控制(控制流量); 水泵工況切換進而實施試驗的程序控制; 動力間冷卻裝置的自動啟動控制; 柴油機水溫、油溫、油壓和齒輪箱油壓油溫的自動監(jiān)視與報警。 (3)注意事項 為了提高測量的自動化程度,需配備電動閥來調(diào)節(jié)流量。電動閥應(yīng)保證在規(guī)定的壓力下 能雙向運作(流量逐漸增大或減小),一次點動的調(diào)節(jié)量 0.1s 為宜; 試驗現(xiàn)場與控制室均應(yīng)有水泵和發(fā)動機、齒輪箱運行參數(shù)的顯示,以保證運行安全可靠; 當水泵沒有止回閥的情況下,壓力測量儀表之前應(yīng)設(shè)置閥門,以免一旦出現(xiàn)真空造成儀 表損壞; 強、弱電應(yīng)分開,以免互相干擾,影響測量精度; 測量水泵軸承座溫度中,由于離旋轉(zhuǎn)部件近,宜用磁性溫度探頭,以免試驗人員受到傷害; 盡可能使用穩(wěn)壓裝置以提高測壓精度; 二次儀表的輸出信號宜采用相同型式、同一標準輸出信號范圍,便于與采集器、計算機 接口相連: 自動化測量中,遙測數(shù)據(jù)是通過二次儀表變送后進入數(shù)據(jù)采集器的。由于二次儀表變送 電壓的負極懸浮,使得多路電壓變送信號與數(shù)據(jù)采集器無法直接連接,此時可采用隔離模塊 方法,使多路信號經(jīng)隔離模塊變送后達到負極一致,實現(xiàn)變送信號與數(shù)據(jù)采集器的連接。這 種連接雖然可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,但二次儀表變送數(shù)據(jù)內(nèi)所迭加的波紋電壓無法改善,以致數(shù) 據(jù)顯示值波動較大。為了對遙測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集器連通過程中的波紋進行處理,可設(shè)計一種 電平轉(zhuǎn)換方法的接口板,在電平轉(zhuǎn)換過程中進行波紋抑制,以保證數(shù)據(jù)顯示值穩(wěn)定。 8.2.4 輔助系統(tǒng) 這里特別需要提一下關(guān)于水泵升降平臺的問題。 由于發(fā)動機、齒輪箱、扭矩儀相互之間的連接關(guān)系是固定不變的,也就是說,當扭矩儀 23 位置確定后,其輸出端的中心高度是固定不變的。為了適應(yīng)不同中心高的水泵的試驗要求, 需要有一個安裝泵用的升降平臺,要求平臺可以自由升降到某一預定高度,然后靠加墊及泵 的軸向移動等來調(diào)節(jié)泵的輸入軸與扭矩儀輸出軸的對中程度以及連接法蘭間的平行度和間隙 的要求。根據(jù)試驗泵的這一安裝特性,對升降平臺的高度調(diào)節(jié)要求完全自動化似乎沒有必要, 然而完全靠加墊等來調(diào)節(jié)也顯得太繁雜,影響工作效率。因此,設(shè)計一個半自動化的水泵升 降平臺是合適的。 建議 : 被測泵為工業(yè)用泵時,動力源宜采用電動機;被測泵為消防泵時,動力源宜采用柴油發(fā) 動機;測量控制中的問題,如文中“測量與控制系統(tǒng)”一節(jié)所述,在裝置設(shè)計中應(yīng)引起足夠 的重視;簡便的半自動的水泵升降平臺是一個合適的選擇。 24 第九章 第九章 齒輪油泵的操作程序齒輪油泵的操作程序 9.1 啟動9.1 啟動; 油泵機組的正確啟動、運行與停車是系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的前題。 9.1.1 啟動前的準備工作 (1)盤車就是用手轉(zhuǎn)動機組的聯(lián)軸器,憑經(jīng)驗感覺其轉(zhuǎn)動的輕重是否均勻,有無異常 聲響。目的是為了檢查泵及電動機內(nèi)有無不正常的現(xiàn)象,例如轉(zhuǎn)動零件松脫后卡住、雜物堵 塞、泵內(nèi)結(jié)晶、填料過緊或過松等問題。) 初次啟動泵或 電機大修后應(yīng)檢查電機轉(zhuǎn)向。 電機反轉(zhuǎn)會導致泵流量、 揚程等達不到要求, 嚴重的會使葉輪松脫卡死,造成重大事故。試轉(zhuǎn)向時不能開動電機帶動泵空轉(zhuǎn),否則將使泵 因干摩擦而損壞零件 (2)檢查一下各處螺栓連接的完好程度,檢查潤滑情況,潤滑油(脂)是否足夠、干凈, 必要時進行補充或更換 (3)檢查冷卻填料函水封管、水冷機械軸封、平衡管或平衡盤的冷卻管路通暢,填料函 和機械密封的密封水壓力流量達到規(guī)定要求。檢查泵填料松緊是否適宜,在更換新填料后開 泵必須聯(lián)系鉗工在現(xiàn)場調(diào)試處理 泵用機械密封應(yīng)沖洗干凈,特別是輸送易結(jié)晶介質(zhì)的泵,再次啟動前應(yīng)將密封部位的結(jié)晶物 徹底清理干凈,以免損壞密封面 (4)灌泵排氣啟動前,全開油泵入口切斷閥,向泵及吸水管中灌沖介質(zhì),打開泵排氣 閥進行排氣,以便啟動后即能在水泵入口處造成抽吸液體所必須的真空值,同時防止出現(xiàn)氣 縛和氣囊現(xiàn)象,造成泵零件因溫度升高而損壞。 (5)暖泵和預

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