自平衡多級(jí)離心泵

1、自平衡多級(jí)泵自平衡多級(jí)泵李慶李慶 2012年年6月月18日日一、概述一、概述自平衡多級(jí)泵具有對(duì)稱布置的葉輪轉(zhuǎn)子部件，各級(jí)對(duì)稱葉輪所產(chǎn)生的軸向力相互抵消，無(wú)需采用平衡盤結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)泵腔內(nèi)巨大軸向推力的自動(dòng)平衡 。由于泵轉(zhuǎn)子沒有了平衡盤的磨損及軸向脈動(dòng)，葉輪與導(dǎo)葉的對(duì)中性總是處于最佳狀態(tài)，不會(huì)像普通多級(jí)泵結(jié)構(gòu)隨平衡盤的磨損、轉(zhuǎn)子部件前移而出現(xiàn)效率明顯下降；且沒有了平衡水的泄露，減少了容積損失，在整體上提高了泵的運(yùn)行效率，降低了軸功率，比普通多級(jí)泵效率平均高2%-3% 不同廠家生產(chǎn)的自平衡泵泵的編號(hào)都不同，但設(shè)計(jì)大都是按照自平衡多級(jí)離心泵是根據(jù)API610第八版設(shè)計(jì)的離心泵。氣化車間自平衡泵有兩個(gè)廠

2、家：一個(gè)是重慶水泵廠，還有一個(gè)是大連深藍(lán)，其結(jié)構(gòu)大體一致。下面我以大連深藍(lán)生產(chǎn)的自平衡多級(jí)泵為例，對(duì)自平衡多級(jí)泵進(jìn)行介紹。二、自平衡多級(jí)泵結(jié)構(gòu) 自平衡多級(jí)泵主要有以下幾部分構(gòu)成：1、葉輪 葉輪采用單吸、閉式、高效葉輪，對(duì)稱布置。 葉輪與軸采用鍵連接，滑裝的安裝方式。 每個(gè)葉輪用卡環(huán)獨(dú)立定位。2、吸入段、吐出段 由于葉輪對(duì)稱背靠背布置，而且結(jié)構(gòu)為節(jié)段式，所以吸入段分為驅(qū)動(dòng)側(cè)與非驅(qū)動(dòng)側(cè)。吸入段（非驅(qū)動(dòng)側(cè)）的吸入口豎直向下。 出口段有兩個(gè)出口法蘭，其中豎直向下的法蘭與吸入段（非驅(qū)動(dòng)側(cè)）的法蘭通過導(dǎo)流管部件相連接，用于實(shí)現(xiàn)反向葉輪間的液流過渡。 同向葉輪間液流的過渡通過導(dǎo)葉來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3、泵體密封環(huán)/葉

3、輪密封環(huán) 泵體密封環(huán)包括吸入段密封環(huán)、導(dǎo)葉密封環(huán)、中段密封環(huán)，泵體密封環(huán)與葉輪密封環(huán)均是易損件，可更換； 泵體密封環(huán)與葉輪密封環(huán)采用騎縫防轉(zhuǎn)銷并點(diǎn)焊的方式固定，或者采用騎縫螺釘并鉚死的方式固定； 所有密封環(huán)材料為高耐磨、高硬度材料，體密封環(huán):HB=321375。葉輪密封環(huán):HRC=4552； 4、中間軸套與中間套 中間軸套安裝在相鄰的兩個(gè)反向靠近的葉輪中間，通過鍵與軸連接； 中間套安裝在吐出段上，與中間軸套形成微小間隙，間隙兩側(cè)存在反向葉輪間的壓差，產(chǎn)生一定的軸向力，指向驅(qū)動(dòng)側(cè)； 所有中間軸套與中間套材料為高耐磨、高硬度材料,中間套:HB=321375,中間軸套:HRC=4552。 5、節(jié)流軸

4、套和節(jié)流套 節(jié)流軸套安裝在非驅(qū)動(dòng)側(cè)葉輪吸入口側(cè)，通過鍵與軸連接； 節(jié)流套安裝在吸入段（非驅(qū)動(dòng)側(cè)）上，與節(jié)流軸套形成微小間隙，間隙兩側(cè)由壓差產(chǎn)生一定的軸向力，指向非驅(qū)動(dòng)側(cè)； 所有節(jié)流軸套與節(jié)流套材料為高耐磨、高硬度材料,節(jié)流套:HB=321375,節(jié)流軸套:HRC=4552。 6、軸 軸采用剛性軸設(shè)計(jì)。 為便于安裝和拆卸葉輪和軸套，軸表面鍍鉻0.050.08mm。 7軸承 兩端徑向軸承引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，軸瓦材料為ZG230-450，內(nèi)襯巴氏合金，軸瓦與軸形成微小間隙，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)形成油膜，依靠此微小油膜支撐轉(zhuǎn)子，承受徑向負(fù)荷，避免軸與軸瓦直接接觸產(chǎn)生摩損，提高軸承的可靠性和使用壽命； 止推軸

5、承為背靠背安裝的角接觸球軸承，承受殘余軸向力； 軸承潤(rùn)滑為自潤(rùn)滑形式（甩油環(huán)供油）。大連深藍(lán)多級(jí)泵圖紙 三、自平衡泵的拆卸1 準(zhǔn)備工作注意- 為了避免拖長(zhǎng)停車檢修周期，應(yīng)盡早采購(gòu)好所有必要的備用品（如：易磨損件、靜密封件），當(dāng)采購(gòu)備件時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確提供零件的種類（位號(hào)），泵型號(hào)及制造廠的編號(hào)（見泵標(biāo)牌）。保持準(zhǔn)確的維修記錄也是很重要的，許多長(zhǎng)期的和重復(fù)性的故障只能利用維修紀(jì)錄來(lái)對(duì)這些故障進(jìn)行分析和解決。在沖洗和清潔工作中也一定要小心，防止介質(zhì)殘雜物泄漏出來(lái)。 - 保證驅(qū)動(dòng)裝置處于停止?fàn)顟B(tài)，且切斷電源，去除殘余電流，以免泵機(jī)組突然啟動(dòng)； - 關(guān)閉出口、入口閥，并保證在未經(jīng)允許之前，不得打開閥門； -

6、拆卸前，讓輸送熱介質(zhì)的泵冷卻到環(huán)境溫度； -排空泵中的輸送介質(zhì)及潤(rùn)滑油； 2泵端聯(lián)軸器的拆卸 圓柱形聯(lián)軸器按照?qǐng)D所示用拉拔器拆卸泵端聯(lián)軸器，然后拆卸鍵并妥善保管鍵，不得遺失； 注意-為了防止軸承或軸中心孔螺紋的損壞，要使用合適的拉拔器，并且使用墊片來(lái)保護(hù)中心孔螺紋，并且防止軸承承受任何外力壓力和震動(dòng)。 錐形聯(lián)軸器可以用木錘或銅棒輔助拆卸，然后拆卸鍵并妥善保管鍵，不得遺失。-3 軸承部件的拆卸 3.1 驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承部件壓環(huán)（06）；注意：若不需要更換迷宮環(huán)（01），則軸承蓋、軸承體不須和迷宮環(huán)分開。 取下上軸瓦（05），同時(shí)將軸抬高一些， 沿圓周方向?qū)⑾螺S瓦（43）取出；注意：清潔上、下軸瓦，并單

7、獨(dú)包裹，防止損壞。 擰下軸承體與泵體之間連接的螺母，取下軸承體（42），最后取下甩油環(huán)。五、運(yùn)行及保養(yǎng)五、運(yùn)行及保養(yǎng)n 導(dǎo)葉（驅(qū)動(dòng)側(cè)）（10）的拆卸：此時(shí)導(dǎo)葉可直接退出，注意將其定位用銷與導(dǎo)葉一起集中放置；四、檢查 說(shuō)明：泵各位置尺寸公差的控制將直接影響到泵是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在拆卸以及安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格按照要求執(zhí)行檢查，并嚴(yán)格執(zhí)行公差要求進(jìn)行裝配！ 1 轉(zhuǎn)動(dòng)間隙的檢查檢查各密封環(huán)之間以及各套與軸套之間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。如超過了表3-1中所規(guī)定的允許直徑間隙，可按下表進(jìn)行修復(fù)或更換新零件。 間隙部位 配合名義尺寸 新零件的直徑間隙（mm） 導(dǎo)流段密封環(huán)與首級(jí)葉輪密封環(huán) 145 0.370.44 中段密封

8、環(huán)與葉輪密封環(huán) 135 0.370.44 導(dǎo)葉密封環(huán)與輪轂密封環(huán) 90 0.370.435 中間套與中間軸套 90 0.370.435 節(jié)流套與節(jié)流軸套 96 0.370.435 2、 軸的檢查 檢查軸的配合尺寸及軸肩部位的清潔度，軸表面是否有刮痕、毛刺、裂紋等缺陷，可修復(fù)的需要進(jìn)行修復(fù)，如嚴(yán)重不可修復(fù)的則必須更換新軸； 如圖3.1所示，用百分表檢查軸的跳動(dòng)，如果超過0.03mm，則需修復(fù)，修復(fù)不了則必須更換新軸。3、轉(zhuǎn)子跳動(dòng)的檢查 葉輪做完靜平衡后，對(duì)零件進(jìn)行清潔，將轉(zhuǎn)子零件安裝正確順序（見4.2）安裝在軸上，按圖3.2所示要求對(duì)轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行跳動(dòng)檢查，檢查主要部位為：葉輪密封環(huán)（A1A8）、

9、節(jié)流軸套（C）、輪轂密封環(huán)（B1B8）、中間軸套（D）。最大允許的跳動(dòng)值為0.04mm，如超過范圍，則上磨床修至要求值。如果不能修復(fù)，則須更換不合格零件。五、裝配1 密封環(huán)的裝配 如果葉輪、導(dǎo)葉、中段、吸入段需要更換密封環(huán)，則需要將其與密封環(huán)重新裝配，保證葉輪密封環(huán)與泵體密封環(huán)之間的間隙要求。 裝配精加工后的葉輪進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)，滿足G6.3級(jí) 葉輪、導(dǎo)葉、中段、吸入段均可用銷固定在其與密封環(huán)之間，然后采用點(diǎn)焊固定密封環(huán)；就可以不需要預(yù)緊力，防止密封環(huán)變形。 注意：導(dǎo)葉、中段、吸入段密封環(huán)也可用螺釘固定。 注意：用銷固定點(diǎn)焊需要將焊縫打磨平滑，并且焊點(diǎn)不宜過多，以避免嚴(yán)重變形不可修復(fù)2 轉(zhuǎn)子的裝

10、配轉(zhuǎn)子裝配時(shí)，軸應(yīng)水平放置，安裝中間軸套及定位鍵后可兩側(cè)同時(shí)裝配，亦可先由一側(cè)進(jìn)行裝配，在裝配過程中應(yīng)。該注意以下幾點(diǎn)： 各零件不允許在軸上旋轉(zhuǎn)避免刮花，如果鍵的尖角處與配合位置不相符，不允許用力鑲?cè)耄瑧?yīng)研磨到自由放入為好，亦不可以過松，應(yīng)注意各零件接觸端面跳動(dòng)度要求； 葉輪驅(qū)動(dòng)側(cè)與非驅(qū)動(dòng)側(cè)具有嚴(yán)格要求，切記不可以將其安裝混亂，安裝時(shí)應(yīng)做好標(biāo)識(shí)，以便后期裝配。葉輪具體辨別方法見圖4.2.1（從驅(qū)動(dòng)側(cè)看泵為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）； 在安裝鎖緊螺母時(shí)，應(yīng)注意螺母旋向應(yīng)對(duì)應(yīng)軸上螺紋旋向：驅(qū)動(dòng)側(cè)為左旋，非驅(qū)動(dòng)側(cè)為右旋。安裝鎖緊螺母時(shí)保證穿到軸上各件靠緊，可采用： A）螺母旋入壓緊相鄰件，可以不放入階梯鍵，按照要

11、求做動(dòng)平衡； B）以將鎖緊螺母向回旋轉(zhuǎn)，使鎖緊螺母與軸上鍵槽相鄰的一個(gè)溝槽旋到相對(duì)應(yīng)，把階梯鍵放入鍵槽，用膠帶圓周固定階梯鍵， 3 泵主體部件的裝配轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡及跳動(dòng)、間隙檢查合格后，按照裝配順序，將各個(gè)零件作好標(biāo)識(shí)后拆下，注意標(biāo)識(shí)最好按照裝配先后順序進(jìn)行標(biāo)記，并給予記錄，然后進(jìn)行泵主體部件的裝配。 裝配過程參見圖1.5.1、圖1.5.2以及拆卸部分，按照相反順序進(jìn)行安裝，安裝過程應(yīng)注意以下關(guān)鍵點(diǎn)： 出口段與中間套安裝時(shí)注意兩者之間有O型圈，螺釘要把緊，把緊后，圓周方向多點(diǎn)測(cè)量中間套端面與出口段其他配合端面的尺寸、保證中間套沒有偏斜； 出口段水平支撐在輔助支腳上，要保證出口段兩側(cè)支腳與輔助支腳接

12、觸端面平行； 導(dǎo)葉與進(jìn)口段的安裝，將兩者之間O型圈裝好后，將導(dǎo)葉上的銷孔對(duì)應(yīng)豎直位置，在出口段上相應(yīng)引線作好標(biāo)識(shí)； 安裝中段時(shí)嚴(yán)格按照拆卸時(shí)作好的記號(hào)按順序進(jìn)行，將中段上的定位銷固定后，用吊鉤掛住圖示中的吊環(huán)，盡量保證兩側(cè)吊環(huán)水平沿軸中心線裝入，同時(shí)保證O型圈不能遺漏，將中段確保與出口段靠緊后將兩側(cè)的階梯螺柱安裝，然后將對(duì)應(yīng)墊片與螺母一起安裝在中段兩側(cè)吊耳，確保固定后進(jìn)行后續(xù)安裝。 安裝導(dǎo)葉時(shí)應(yīng)注意葉片的旋轉(zhuǎn)方向，驅(qū)動(dòng)側(cè)與非驅(qū)動(dòng)側(cè)導(dǎo)葉辨別方法見（泵從驅(qū)動(dòng)端看為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），絕不允許將驅(qū)動(dòng)側(cè)導(dǎo)葉與非驅(qū)動(dòng)側(cè)導(dǎo)葉顛倒安裝； 在安裝其它中段和導(dǎo)葉以及轉(zhuǎn)子部件時(shí)，要保證不遺漏各定位鍵，不破壞O型圈（包括

13、包覆型外圈）的表面質(zhì)量，同時(shí)在裝配各止口時(shí)不能破壞端面以及徑向配合面； 在安裝兩側(cè)軸套鎖緊螺母時(shí)最終調(diào)節(jié)其軸向定位，應(yīng)按照?qǐng)D4.2.2方法進(jìn)行，最終保證鎖緊螺母與套之間存在0.1mm左右間隙； 安裝吸入段時(shí)應(yīng)保證支腳所在平面與輔助支腳的平面平行，間接保證導(dǎo)流管部件法蘭配合面一平； 把緊穿杠時(shí)應(yīng)按照對(duì)角線布置穿杠進(jìn)行把緊，把緊力矩應(yīng)均勻，且需要至少分三次圓周方向循環(huán)增加力矩，最終要求兩側(cè)吸入段的端面跳動(dòng)0.08mm，穿杠把緊前后要保證出口段兩側(cè)支腳底平面高度相同； 轉(zhuǎn)子對(duì)中的判定：將轉(zhuǎn)子向驅(qū)動(dòng)側(cè)推動(dòng)靠死，然后再將轉(zhuǎn)子向非驅(qū)動(dòng)側(cè)推動(dòng)靠死，記錄整個(gè)竄動(dòng)量，然后將轉(zhuǎn)子向驅(qū)動(dòng)側(cè)推至竄動(dòng)量一半即認(rèn)為轉(zhuǎn)子對(duì)中，此時(shí)節(jié)流套與節(jié)流軸套外端面基本平齊，如果兩端面相差超過1.5mm，則需要對(duì)整個(gè)裝配進(jìn)行從新檢查； 安裝導(dǎo)流管部件時(shí)如需將泵整體吊起，則不允許吊繩作用在穿杠上，也不可以作用在兩端軸上以及采用掛鉤掛在法蘭孔上，建議將吊繩作用在兩側(cè)密封箱體及平衡室蓋下部； 安裝導(dǎo)流管部件以及平衡管部件時(shí)注意兩法蘭間的密封墊。 安裝集