常用的立式多级节段式离心泵抬轴方案

抬轴是指立式多级节段式离心泵在安装联轴器之前,由于水泵转子部件具有的轴向窜动量,导致叶轮出口中线和导叶进口中线对不齐,通过抬动、调节整个转子部件的轴向位移,达到使叶轮出口中线和导叶进口中线对齐所进行的装配工序。

影响水泵的能量损失的因素有很多,对于节段式多级泵来说,叶轮出口中线和导叶进口中线的对齐(简称对齐)就是其中一个重要因素。经测试,叶轮出口中线和导叶进口中线偏差值达到叶轮出口宽度的5%以内时,对水泵的性能影响甚微,偏差达到10%时,水泵流量减少5%~6%,能耗急剧上升。因此精准的抬轴,能够尽可能减小对齐时的偏差,对保证水泵的高效、可靠的运行有着重大意义。

为了方便描述,现对抬轴过程中,水泵转子部件的几种位置状态作出如下设定:

状态1,水泵的转子部件在重力影响下呈自由静止状态,处于向下最大窜动位置(见图1),也是装配抬轴的初始状态。

状态2,水泵的转子部件受到向上的作用力,达到向上的最大窜动位置(见图2)。

状态3,水泵叶轮出口中心轴线和导叶轴线重合,达到设计理想状态(见图3)

1.中线法

这是在没有其他有效的辅助装配工具的装配现场使用的抬轴方法。具体实施方案:装配前,立式安装的转子部件处于状态1位置,一般以靠近联轴器处的压盖为参照,在轴上划线作出标记(如图1中A所示),利用撬杠或杠杆向上抬动转子部件直至状态2位置,同理划线作出标记(如图2中C所示)。取A、C划线的中线划线(如图3中B所示)。根据经验,一般多级泵转子部件两端设计窜动量相同或者相差不大,理想的装配位置大致就在划线B处,此时叶轮和导叶达到对齐状态。保持划线B和参照物相对位置不变,对联轴器进行安装、调试。

此方法随机性较大,在相同条件下,对于批量生产的水泵来说,可能会导致水泵性能有一定的差异。

2.标准模块法

根据设计图样上装配零件的尺寸,计算出理论对齐时需要的抬轴量H,制作一个轴向尺寸为H的标准模块(一般为半环形),径向尺寸以适合模块安放为宜,将转子部件抬轴至A划线与模块顶部平齐(见图4),此时便是理想的装配位置,叶轮和导叶对齐。保持划线相对位置不动,待联轴器安装对中完成后,取下模块。此方法操作简单,实用性极强,但是不同型号的泵,抬轴量H不一定完全一致,可能需要不同规格的模块,使得模块的保存及使用容易引起混淆。由于磨损等原因,需要定期对模块进行检验、保养。

3.刻度测量法

自制一个简易专用工具,工具由磁性块、连接杆及测量尺组成一个整体。将磁性块吸附在轴承压盖等相对静止的零件上,根据计算出理论需要的抬轴量H,将转子部件抬轴至A划线轴向位移为H,位移量由测量尺上刻度做参照(见图5)。保持划线相对位置不动,待联轴器安装对中完成后,取下专用工具。此方法借助测量尺上的刻度,对安装抬轴量实施数据化显示,简单直接,避免了方法2中多个模块的困扰,应用性更广,但是对操作空间及环境亮度有一定需求。

4.螺旋测距法

对于级数较多以及转子部件重量较大的泵,向上抬轴就比较困难,而且对于抬轴难以做到抬轴量的微调。针对上述难题,自制辅助工具,借用螺旋测距仪的工作原理,一方面利用螺纹传递的结构特性,达到省力、微调的目的,另一方面,在工具径向表面标有刻度,达到精准调控抬轴量的目的。经车间装配实践,此法在提高工作效率上效果显著。

上述简单而实用的方法都产生于劳动人民智慧的大脑,殊途同归,所有的方法都是为了产品的质量。在当今节能减排的大背景下,积极主动地从设计源头及操作装配尽可能地提高产品的质量,以降低产品使用能耗,这对提高企业形象具有重要意义,也为环保事业尽一份力。