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齿轮泵轴承寿命提高措施和零部件维修

时间:2019-03-03 09:17 作者:东森泵业

齿轮泵作为一种能量转换的通用机械,以其转速快、体积相对较小、重量轻、、流量、扬程及性能范围较广,结构简单、性能平稳、容易操作和维护等优点,广泛应用。但是随着高流量、高扬程齿轮泵的应用,对齿轮泵的性提出了加高的要求,因为齿轮泵性原因可能导致泵运行不良,甚至造成事故,给企业造成巨大的经济损失,因此对齿轮泵性的研究成为齿轮泵设计中的环节。

当齿轮泵启动后,泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量,静压能,流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,后沿切向流入排出管路。当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下,致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转,液体便连续地被吸入和排出。

齿轮泵设计和制造环节

1、水力设计。

(1)合理地设计叶轮及流道,使叶轮内少发生汽蚀和脱流;合理选择叶片数、叶片出口角、叶片宽度、叶片出口排挤系数等参数,扬程曲线驼峰;合理设计泵叶轮出口与蜗壳隔舌的距离,有资料认为该值为叶轮外径的之一时,脉动压力小;把叶片的出口边缘做出倾角,来减小冲击;叶轮与蜗壳之间的合理间隙等等措施,来提高泵的运行的稳定性。同时,对泵的出水流道等相关流道进行优化设计,减少水力损失引起的振动,合理设计吸入室,减小压力脉动,可流场稳定,减小能量损失,提高泵运行中动态性能的稳定性。(2)汽蚀振动是泵不稳定的很重要的一部分。当齿轮泵的入口压力低于相应水温下的饱和压力时,会发生伴随剧烈振动的汽蚀。采取各种措施提高泵的汽蚀性能,也是提高泵性的很重要的方法。

2、机械设计。

(1)轴的设计:增加传动轴支撑轴承的数目,减小支撑间距;在适当范围内减小轴长,适当加大轴的直径,增加轴的刚度;当泵轴转速逐渐增加并接近或整数倍于泵转子的固有振动频率时,泵就会猛烈振动起来,所以在设计时,应使传动轴的固有频率避开电机转子角频率;提高轴的制造质量,防止质量偏心和过大的形位公差。(2)轴承的选择:轴承具有良好的润滑性能;合理设计其结构使轴承固定;叶轮密封环和泵体密封环处宜采用摩擦因数小的摩擦副;限制高转速,提高轴瓦承载能力有轴承座的刚度。(3)使用应力释放系统;设计时注意将泵体变形而引起的连接件之间的结构应力及时释放;在泵体地脚螺栓上面增加螺栓套,避免泵体直接和刚度很大的基础接触。

3、制造环节。

泵在制造过程中,对尺寸公差、精度等要求相当,因此在加工过程中要合理的使用各种车床,以加工精度的要求。特别是一些配合面:主轴上包括与叶轮、轴套、轴承、对轮等的配合面;叶轮口环与壳体口环的配合面,这些配合面不但粗糙度要达到要求,而且配合间隙也要达到要求。对主轴的加工要求高,特别是长轴,要轴的同轴度,防止在加工过程中轴变弯或偏心。另外叶轮铸造完毕后要做动平衡实验,合格后方可安装使用,以免因叶轮不平衡而造成齿轮泵的振动。

提高齿轮泵轴承寿命的措施

为了提高齿轮泵的使用压力,在结构上采取了种种措施,来具有高的容积效率和长的使用寿命,下面介绍提高轴承寿命的几种措施:

1.合理地选择齿轮参数来减小齿轮泵的径向力。

2.减小高压腔尺寸,为了减小作用在齿轮上的径向力,减小轴承的负载,可以将决定高压腔压出口尺寸的角度减小,有时为的压出通道面积,把压出口在轴向方向拉长,压出口呈椭圆形。

3.采用径向力液压力平衡,可以使齿轮上的径向力下降,从而减小轴承负载,不少中高压、高压齿轮泵采用这种结构。

4.轴承的工作条件,在结构上做到使油液通过轴承,以轴承的润滑和冷却条件。目前在高压齿轮泵中采用两种方法给轴承通润滑油,即压油润滑和吸油润滑。

齿轮泵零部件的维修主要有如下几个方面:

1、齿轮泵轴磨损后的维修

齿轮泵中轴的磨损主要是因为轴两端与支撑滚针间的摩擦磨损,使轴径变小。如果是轻微磨损,可通过镀一层硬铬来加大此部位轴的直径尺寸,使轴。如果轴磨损严重,则应45钢或40cr钢重新制造,轴毛坯经粗、精车后,轴承部位要热处理,硬度为hrc60-65,然后再经磨削,使轴承配合部位表面粗糙度ra不大于0.32μm;轴的圆度和圆柱度允差为0.005mm;与齿轮配合部位按h7/h6、表面粗糙度ra应不大于0.63μm。

2、齿轮泵泵体磨损后的维修

泵体内表面磨损主要是吸油区段圆弧形工作面。如果出现轻微磨损,可用油石修磨去毛刺后使用。泵体是由铸铁铸造毛坯成型,出现严重磨损时应更换新件。如果泵内齿轮两端面是用磨削,则泵体宽度尺寸也要改变,与齿轮两端修磨去掉的尺寸相等,重新加工后的泵体两端面应达到技术要求。

3、齿轮泵两端盖磨损之后的维修

齿轮泵的端盖用铸铁制造,出现磨损现象后,轻微的可在平板上研磨修平,磨损比较严重时应在平面磨床上磨削修平。修磨后的端盖与泵体配合连接的平面接触应不低于85%.平面度允差、端面对孔中心线的垂直度允差、两端面的平行度允差和两轴孔中心线的平行度允差均为o.olmm。磨削后的表面粗糙度ra应不大于1.5μm。

4、齿轮泵泵用滚针轴承的维修更换

泵中零件维修后,轴承滚针应更换。对滚针要求是:全部滚针直径的尺寸误差不应超过0.003mm,长度允差为0.1mm,与轴配合间隙应在o.olmm左右;滚针装配时要按数量要求充满轴承壳内,滚针间要相互平行布置。