大型水泵转子缺陷改善

大型水泵转子缺陷改善58中国设备工程2014.03技术版修复与再制造大型水泵转子缺陷改善王锦，何芳，徐炎虹(上海宝钢工业技术服务有限公司，上海201900）摘要：通过对水泵故障原因分析及对水泵主轴、装配及动平衡进行校验与分析，最终确认了修复方案，确保修复质量。关键词：SDJ300/450型轧辊冷却水泵；轴受力分析；过盈量；动平衡中图分类号：TH3文献标识码：B文章编号：1671-0711（2014）03-0058-01一、现状分析1.故障概述SDJ300/450型轧辊冷却水泵自投产至今2年多以来，多次发生泵轴断裂、叶轮移位、泵轴弯曲、叶轮不平衡、轴承烧损等故障。2.故障原因经解体检查，发现主要原因如下。(1)泵轴弯曲变形、使叶轮不平衡产生振动是引发联轴器、轴承损坏的主要原因。(2)泵轴与轴承衬套连接的键槽压溃是造成轴承、轴承座、机械密封损坏的原因。(3)泵轴的叶轮安装轴颈加工超差，使过盈量不足是叶轮移位，水泵口环、罩环撞击各部发生损坏的原因。(4)水泵的长期频繁启停是造成泵轴疲劳、断裂的原因。二、水泵轴的处理原轴的图形见图1，其材质为45#钢，屈服强度σs=360MPa，经计算，轴的安全系数较低，不能满足使用要求。现改用2Cr13NiMn，屈服强度σs=950MPa，经计算可满足使用要求。图1三、热装和过盈量确认计算叶轮与泵轴采用过盈连接，热装，两端无机械固定。1.过盈量计算原芯轴尺寸为φ850-0.03mm原叶轮孔φ850+0.03mm现改为叶轮孔尺寸φ85P6mm＝φ85-0.03-0.052mm现改为芯轴尺寸φ85n6mm＝φ85+0.023+0.045mm则：最大过盈为(φ85+0.045)-(φ85-0.052)＝0.097mm最小过盈为(φ85+0.023)-(φ85-0.03)＝0.053mm过盈在0.053～0.097mm之间2.热装公式实测芯轴为φ85+0.045，叶轮孔φ85-0.052，最大过盈为0.097mm。T＝ΔKD+T0＝0.097/85×12/10-6+20℃＝115℃在安装时最小间隙为0时，它要115℃；要求装配间隙0.03，过盈0.097mm，环境20℃，则加温要达到(0.03+0.097)/85×12/10-6+20℃＝145℃。四、叶轮动平衡及轴问题的处理第一，主轴更新后对叶轮作动平衡。第二，传动侧轴承通过衬套用键与泵轴连接，