自平衡多級離心泵

1、自平衡多級泵自平衡多級泵李慶李慶 2012年年6月月18日日一、概述一、概述自平衡多級泵具有對稱布置的葉輪轉子部件，各級對稱葉輪所產(chǎn)生的軸向力相互抵消，無需采用平衡盤結構就能實現(xiàn)泵腔內(nèi)巨大軸向推力的自動平衡 。由于泵轉子沒有了平衡盤的磨損及軸向脈動，葉輪與導葉的對中性總是處于最佳狀態(tài)，不會像普通多級泵結構隨平衡盤的磨損、轉子部件前移而出現(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行效率，降低了軸功率，比普通多級泵效率平均高2%-3% 不同廠家生產(chǎn)的自平衡泵泵的編號都不同，但設計大都是按照自平衡多級離心泵是根據(jù)API610第八版設計的離心泵。氣化車間自平衡泵有兩個廠

2、家：一個是重慶水泵廠，還有一個是大連深藍，其結構大體一致。下面我以大連深藍生產(chǎn)的自平衡多級泵為例，對自平衡多級泵進行介紹。二、自平衡多級泵結構 自平衡多級泵主要有以下幾部分構成：1、葉輪 葉輪采用單吸、閉式、高效葉輪，對稱布置。 葉輪與軸采用鍵連接，滑裝的安裝方式。 每個葉輪用卡環(huán)獨立定位。2、吸入段、吐出段 由于葉輪對稱背靠背布置，而且結構為節(jié)段式，所以吸入段分為驅動側與非驅動側。吸入段（非驅動側）的吸入口豎直向下。 出口段有兩個出口法蘭，其中豎直向下的法蘭與吸入段（非驅動側）的法蘭通過導流管部件相連接，用于實現(xiàn)反向葉輪間的液流過渡。 同向葉輪間液流的過渡通過導葉來實現(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)采用騎縫防轉銷并點焊的方式固定，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，間隙兩側存在反向葉輪間的壓差，產(chǎn)生一定的軸向力，指向驅動側； 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)流軸套安裝在非驅動側葉輪吸入口側，通過鍵與軸連接； 節(jié)流套安裝在吸入段（非驅動側）上，與節(jié)流軸套形成微小間隙，間隙兩側由壓差產(chǎn)生一定的軸向力，指向非驅動側； 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 軸采用剛性軸設計。 為便于安裝和拆卸葉輪和軸套，軸表面鍍鉻0.050.08mm。 7軸承 兩端徑向軸承引進國外先進的滑動軸承結構，軸瓦材料為ZG230-450，內(nèi)襯巴氏合金，軸瓦與軸形成微小間隙，運轉時形成油膜，依靠此微小油膜支撐轉子，承受徑向負荷，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； 軸承潤滑為自潤滑形式（甩油環(huán)供油）。大連深藍多級泵圖紙 三、自平衡泵的拆卸1 準備工作注意- 為了避免拖長停車檢修周期，應盡早采購好所有必要的備用品（如：易磨損件、靜密封件），當采購備件時應準確提供零件的種類（位號），泵型號及制造廠的編號（見泵標牌）。保持準確的維修記錄也是很重要的，許多長期的和重復性的故障只能利用維修紀錄來對這些故障進行分析和解決。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。 - 保證驅動裝置處于停止狀態(tài)，且切斷電源，去除殘余電流，以免泵機組突然啟動； - 關閉出口、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)及潤滑油； 2泵端聯(lián)軸器的拆卸 圓柱形聯(lián)軸器按照圖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，并且使用墊片來保護中心孔螺紋，并且防止軸承承受任何外力壓力和震動。 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 驅動側軸承部件壓環(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），同時將軸抬高一些， 沿圓周方向將下軸瓦（43）取出；注意：清潔上、下軸瓦，并單

7、獨包裹，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、運行及保養(yǎng)五、運行及保養(yǎng)n 導葉（驅動側）（10）的拆卸：此時導葉可直接退出，注意將其定位用銷與導葉一起集中放置；四、檢查 說明：泵各位置尺寸公差的控制將直接影響到泵是否正常運轉，因此在拆卸以及安裝過程中應嚴格按照要求執(zhí)行檢查，并嚴格執(zhí)行公差要求進行裝配！ 1 轉動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轉間隙。如超過了表3-1中所規(guī)定的允許直徑間隙，可按下表進行修復或更換新零件。 間隙部位 配合名義尺寸 新零件的直徑間隙（mm） 導流段密封環(huán)與首級葉輪密封環(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，可修復的需要進行修復，如嚴重不可修復的則必須更換新軸； 如圖3.1所示，用百分表檢查軸的跳動，如果超過0.03mm，則需修復，修復不了則必須更換新軸。3、轉子跳動的檢查 葉輪做完靜平衡后，對零件進行清潔，將轉子零件安裝正確順序（見4.2）安裝在軸上，按圖3.2所示要求對轉子部件進行跳動檢查，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）。最大允許的跳動值為0.04mm，如超過范圍，則上磨床修至要求值。如果不能修復，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行靜平衡試驗，滿足G6.3級 葉輪、導葉、中段、吸入段均可用銷固定在其與密封環(huán)之間，然后采用點焊固定密封環(huán)；就可以不需要預緊力，防止密封環(huán)變形。 注意：導葉、中段、吸入段密封環(huán)也可用螺釘固定。 注意：用銷固定點焊需要將焊縫打磨平滑，并且焊點不宜過多，以避免嚴重變形不可修復2 轉子的裝

10、配轉子裝配時，軸應水平放置，安裝中間軸套及定位鍵后可兩側同時裝配，亦可先由一側進行裝配，在裝配過程中應。該注意以下幾點： 各零件不允許在軸上旋轉避免刮花，如果鍵的尖角處與配合位置不相符，不允許用力鑲入，應研磨到自由放入為好，亦不可以過松，應注意各零件接觸端面跳動度要求； 葉輪驅動側與非驅動側具有嚴格要求，切記不可以將其安裝混亂，安裝時應做好標識，以便后期裝配。葉輪具體辨別方法見圖4.2.1（從驅動側看泵為順時針旋轉）； 在安裝鎖緊螺母時，應注意螺母旋向應對應軸上螺紋旋向：驅動側為左旋，非驅動側為右旋。安裝鎖緊螺母時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、求做動平衡； B）以將鎖緊螺母向回旋轉，使鎖緊螺母與軸上鍵槽相鄰的一個溝槽旋到相對應，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子動平衡及跳動、間隙檢查合格后，按照裝配順序，將各個零件作好標識后拆下，注意標識最好按照裝配先后順序進行標記，并給予記錄，然后進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，按照相反順序進行安裝，安裝過程應注意以下關鍵點： 出口段與中間套安裝時注意兩者之間有O型圈，螺釘要把緊，把緊后，圓周方向多點測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，要保證出口段兩側支腳與輔助支腳接

12、觸端面平行； 導葉與進口段的安裝，將兩者之間O型圈裝好后，將導葉上的銷孔對應豎直位置，在出口段上相應引線作好標識； 安裝中段時嚴格按照拆卸時作好的記號按順序進行，將中段上的定位銷固定后，用吊鉤掛住圖示中的吊環(huán)，盡量保證兩側吊環(huán)水平沿軸中心線裝入，同時保證O型圈不能遺漏，將中段確保與出口段靠緊后將兩側的階梯螺柱安裝，然后將對應墊片與螺母一起安裝在中段兩側吊耳，確保固定后進行后續(xù)安裝。 安裝導葉時應注意葉片的旋轉方向，驅動側與非驅動側導葉辨別方法見（泵從驅動端看為順時針旋轉），絕不允許將驅動側導葉與非驅動側導葉顛倒安裝； 在安裝其它中段和導葉以及轉子部件時，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，同時在裝配各止口時不能破壞端面以及徑向配合面； 在安裝兩側軸套鎖緊螺母時最終調(diào)節(jié)其軸向定位，應按照圖4.2.2方法進行，最終保證鎖緊螺母與套之間存在0.1mm左右間隙； 安裝吸入段時應保證支腳所在平面與輔助支腳的平面平行，間接保證導流管部件法蘭配合面一平； 把緊穿杠時應按照對角線布置穿杠進行把緊，把緊力矩應均勻，且需要至少分三次圓周方向循環(huán)增加力矩，最終要求兩側吸入段的端面跳動0.08mm，穿杠把緊前后要保證出口段兩側支腳底平面高度相同； 轉子對中的判定：將轉子向驅動側推動靠死，然后再將轉子向非驅動側推動靠死，記錄整個竄動量，然后將轉子向驅動側推至竄動量一半即認為轉子對中，此時節(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，則需要對整個裝配進行從新檢查； 安裝導流管部件時如需將泵整體吊起，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密封箱體及平衡室蓋下部； 安裝導流管部件以及平衡管部件時注意兩法蘭間的密封墊。 安裝集