水環式真空泵泵軸損壞的原因及修理

2012-07-09

水環式真空泵泵軸損壞的原因及修理

在單作用水環式真空泵的零件損壞中，軸的損壞占有很大的比例。泵軸的損壞包括彎曲、出現裂紋和折斷。
　　
　　泵軸彎曲的原因多半是由于袖的剛度不夠，加之葉輪有較大的不平衡，運行時產生變形所致。軸的彎曲方向和大小可以用下述方法測量:
　　
　　將軸平放在支承上，將兩支承點(可以是泵軸中心孔，也可以是軸頸部位)調至等高，在軸上選擇幾個等距斷面，在軸旋轉一圈中用千分表分別測掀四個方向(即每周轉動90°時測量一次)上的徑向跳動，作好記錄。根據此數據可以求得四個方向上的彎曲數值，用圖解法可以找到彎曲的方向和大小，這樣就可以進行矯直了。
　　
　　泵軸的裂墳和折斷的部位，往往發生于局部應力集中的地方，比如鍵槽邊緣處、直徑突變處等。損壞的原因往往由于振動促使疲勞破壞。
　　
　　如果泵軸出現疲勞裂紋(即將折斷的先兆)，應及時予以更換。如果由于客觀因素暫時無法更換而需繼續使用時，臨時的補救辦法是對裂紋進行補焊。使用補焊后的泵軸時，要經常注意補焊區的變化，以免發生事故。
　　
　　單作用水環式真空泵在使用中，經常出現的故障是泵軸的折斷(特別是較大氣量的泵)。折斷面一般都垂直于軸心線，十分整齊象刀切一樣，整個斷面大部分光滑并呈金屬光澤，小部分較粗糙。顯然，這就是疲勞破壞所致的斷裂特征。

　　導致疲勞破壞的主要原因是，由于泵軸在運轉過程中，泵腔內氣體對泵軸的作用力所引起，這個作用力又叫徑向力。
　　
　　泵軸的疲勞破壞，除了水環式真空泵內存在徑向力這個根本原因之外，結構不合理也是不能忽視的重要原因。主要有:
　　
　　目前水環式真空泵軸與葉輪均為一級動配合，鍵槽處又沒有使用0型密封圈密封，泵內液體(特別是化工上使用腐蝕性的液體作液環時)就會通過配合間隙和鍵槽進入軸孔內，腐蝕軸和葉輪的軸孔，使疲勞強度大為降低。腐蝕和磨損后的配合間隙增大(有的磨成橢圓形軸孔），不僅影響性能，而且加劇振動，促使疲勞斷裂。
　　
　　一般的水環式真空泵泵軸沒有經過熱處理，所以疲勞強度低。為了防止斷裂，泵軸至少要進行調質處理，有條件的地方還要進行滲氮處理。
　　
　　設計時，要避免截面突變過大。過渡處不應用尖角而應用圓角連接。表面光潔度不能偏低，尤其在軸容易折斷的地方更要注意。加工時，不同軸徑過渡處的圓周加工，要保證質量，嚴格按圖紙要求的尺寸和光沽度進行，泵軸表面和過渡處決不可有刀痕，劃傷、碰傷等缺陷。
　　
　　泵軸的疲勞破壞對生產的危害很大，是用戶極為關注的問題。解決的方法是:按徑向力的大小來校核泵軸的疲勞強度，使用有腐蝕性的氣體和液環時，要用相應的耐腐蝕材料，泵軸必須進行調質處理，加工時一定要保證質量等等。

上海帕特泵業制造有限公司

2012年07月09日星期一

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