液環(huán)水泵的平衡機(jī)選擇

液環(huán)水泵的平衡機(jī)選擇

1液環(huán)水泵的應(yīng)用液環(huán)泵具有等溫壓縮氣體的特點(diǎn)，特別適用于焚燒過程中易引起急性爆炸。因此，它在許多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。廣泛應(yīng)用于能源、化工、制藥、香煙、紙板、煤炭、采礦等領(lǐng)域。隨著市場競爭的加劇,液環(huán)真空泵的研制開發(fā)朝能抽吸更高真空度氣體、排出更高壓力氣體、高效節(jié)能的高端產(chǎn)品發(fā)展。泵的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速一旦提高,泵振動(dòng)和噪音就成為比較突出的問題,設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)到必須減小葉輪的不平衡量,振動(dòng)和噪音才會(huì)有明顯改善,所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求中提出對(duì)葉輪進(jìn)行雙面動(dòng)平衡校正。2靜平衡架找平衡大、中型液環(huán)真空泵的葉輪一直以來常規(guī)做法都是通過靜平衡架找平衡,即做靜平衡校正。由于常規(guī)產(chǎn)品速度比較低,葉輪不平衡量帶來的影響并不突出。由不平衡量產(chǎn)生的離心力表達(dá)式F=Meω3解決措施3.1選擇合適的平衡裝置3.1.1葉輪平衡校正大、中型液環(huán)真空泵的葉輪型號(hào)多、質(zhì)量和回轉(zhuǎn)直徑大,適合選擇通用臥式硬支承平衡機(jī)。該機(jī)具有多種支承方式,在規(guī)定的平衡質(zhì)量范圍和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),能平衡多種葉輪,并可作單面、雙面、多面平衡校正。真空泵的葉輪葉片多,旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片產(chǎn)生的風(fēng)的阻力很大,加上大部分葉輪是焊接件,焊接誤差會(huì)導(dǎo)致葉輪初始不平衡量大;因此應(yīng)選擇比最大工件質(zhì)量大一檔的平衡機(jī),平衡機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率、兩支承擺架的支承剛性、電器元件抗震能力才能比較適合葉輪平衡需要,并可為更大型的新產(chǎn)品開發(fā)留有余地。3.1.2最高平衡能力的計(jì)算平衡機(jī)有兩個(gè)重要性能指標(biāo):最小可達(dá)剩余不平衡度和不平衡量減少率。最小可達(dá)剩余不平衡度是衡量平衡機(jī)最高平衡能力的性能指標(biāo),反映平衡機(jī)能使單位質(zhì)量的平衡工件達(dá)到剩余不平衡量的最小值。不平衡量減少率是經(jīng)過一次平衡校正所減少的不平衡量與初始不平衡量之比值,它是衡量平衡機(jī)效率的性能指標(biāo)。下面通過舉例說明計(jì)算過程。平衡機(jī)制造廠家標(biāo)稱的最小可達(dá)剩余不平衡度e由計(jì)算結(jié)果可知:e3.1.3內(nèi)容分析誤差的消除有些平衡機(jī)用戶為了方便使用,對(duì)平衡機(jī)的整個(gè)速度范圍要求采用無級(jí)調(diào)速,結(jié)果使用過程中出現(xiàn)同一平衡工件在平衡轉(zhuǎn)速高時(shí)測量的不平衡量值較平衡轉(zhuǎn)速低時(shí)的測量值偏大。通過查閱大量的平衡相關(guān)的資料,以及同時(shí)跟一些平衡領(lǐng)域的專家研究、探討,對(duì)于這種現(xiàn)象出現(xiàn),個(gè)人認(rèn)為與平衡機(jī)擺架的剛度、標(biāo)定系數(shù)、平衡工件的質(zhì)量、支承方式、平衡工件的質(zhì)心位置與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等因素有關(guān),采取下面幾點(diǎn)措施可減小這種偏差。(1)應(yīng)對(duì)平衡機(jī)制造廠家的產(chǎn)品及其用戶的使用情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研,選擇設(shè)計(jì)技術(shù)力量雄厚的平衡機(jī)廠家,保證平衡機(jī)的軟件系統(tǒng)、擺架剛度等能較適合于它所承擔(dān)的平衡任務(wù)。(2)要求平衡機(jī)廠家將平衡速度分檔,每個(gè)檔的速度段可無級(jí)調(diào)速,并對(duì)每個(gè)速度段進(jìn)行永久定標(biāo),實(shí)現(xiàn)平衡測量時(shí),不同的平衡速度范圍用相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定系數(shù)來換算。(3)對(duì)于極個(gè)別規(guī)格的葉輪在不同速度下測量的不平衡量值偏差特別大的,可將一個(gè)同型號(hào)的葉輪制成標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子,在選定的平衡速度下,用此標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行定標(biāo),然后再對(duì)葉輪進(jìn)行平衡校正。這種方法能很好的降低不同速度下測量的不平衡量的偏差,但如果對(duì)每個(gè)規(guī)格葉輪都做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子,標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子數(shù)量和成本大,而且每次平衡葉輪前要進(jìn)行定標(biāo),降低了平衡效率,一般情況下不采用。3.1.4葉輪轉(zhuǎn)速控制平衡機(jī)驅(qū)動(dòng)方式有聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)、圈帶驅(qū)動(dòng)、壓縮空氣驅(qū)動(dòng)等,大、中型液環(huán)真空泵的葉輪的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)直徑大,需要大的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,適合采用萬向聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng),能可靠地傳遞大轉(zhuǎn)矩,準(zhǔn)確地傳遞主軸的轉(zhuǎn)速,使葉輪與聯(lián)接件同步旋轉(zhuǎn),無相對(duì)角位移,并能適應(yīng)大小和形狀不同的葉輪。3.1.5減少?zèng)_擊扭矩質(zhì)量大的葉輪運(yùn)動(dòng)慣性大,平衡機(jī)啟動(dòng)時(shí),普通電機(jī)速度由零突變到平衡工件速度,會(huì)產(chǎn)生大的沖擊轉(zhuǎn)矩,瞬間大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)引起聯(lián)軸節(jié)的損傷。選擇交流變頻器無級(jí)調(diào)速電機(jī),啟動(dòng)由低速平穩(wěn)過渡到平衡轉(zhuǎn)速,沖擊轉(zhuǎn)矩減小,啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載狀況也得到改善。為了能短時(shí)間把轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪停下,減少操作者等待時(shí)間,可要求平衡機(jī)廠家增加機(jī)械剎車裝置。3.2葉輪平衡工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求在葉輪熱入泵軸之前進(jìn)行雙面動(dòng)平衡校正,并在葉輪輪轂內(nèi)靠兩端面處焊鐵塊方式去除不平衡量,轉(zhuǎn)子不再進(jìn)行平衡校正。由于大、中型液環(huán)真空泵的葉輪大部分是焊接件,焊接的誤差導(dǎo)致相當(dāng)大的初始不平衡量。不平衡量太大的葉輪在平衡機(jī)上旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的離心力,使擺架產(chǎn)生過大的振幅,致使擺架與支座發(fā)生沖撞,影響測量準(zhǔn)確性,而且容易使平衡機(jī)損壞,甚至可能會(huì)使葉輪脫離平衡機(jī),危及安全。針對(duì)這種情況,采取以下平衡工藝。(1)葉輪先做靜平衡校正,消除大的不平衡量。葉輪裝配在平衡工裝上,用靜平衡架作平衡校正;或把動(dòng)平衡機(jī)的滾輪式支承架當(dāng)作靜平衡架,斷開與平衡機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,對(duì)葉輪作靜平衡校正。(2)接著用動(dòng)平衡機(jī)做低速雙面動(dòng)平衡校正。轉(zhuǎn)速低,離心力相應(yīng)減少,安全系數(shù)增大。(3)最后用正常平衡轉(zhuǎn)速進(jìn)行雙面動(dòng)平衡校正。校驗(yàn)葉輪剩余不平衡量時(shí),必須考慮到萬向聯(lián)軸節(jié)、平衡工裝等可能帶來較大誤差,所以最終測量的剩余不平衡量應(yīng)小于許用不平衡量壓縮1/3倍或1/2倍后的值,這樣才能保證葉輪熱入泵軸后的轉(zhuǎn)子剩余不平衡量合格。3.3葉輪與平衡工裝的裝配工藝平衡工裝設(shè)計(jì)要根據(jù)葉輪和平衡機(jī)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)產(chǎn)品要求,力求易裝夾、通用性強(qiáng)及易存放。下面以型號(hào)為2BE1505液環(huán)真空泵的葉輪的平衡工裝為例,說明平衡工裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。(1)2BE1505液環(huán)真空泵的葉輪本身沒有軸頸,需要設(shè)計(jì)支撐葉輪的平衡工藝軸;錐套有通用性好而且可以消除配合間隙的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)左、右錐套與工藝軸配合,葉輪定位于左、右錐套上;用圓螺母通過壓緊套傳遞壓緊力于葉輪將葉輪鎖緊;設(shè)計(jì)多個(gè)長、短規(guī)格的壓緊套,使一條工藝軸適合于多種長度的葉輪,減小工藝軸的數(shù)量;聯(lián)接套一端與工藝軸過盈配合,另一端與平衡機(jī)萬向聯(lián)軸節(jié)連接,并采用鍵傳動(dòng)。葉輪與平衡工裝裝配圖如圖2所示,這種結(jié)構(gòu)的平衡工裝結(jié)構(gòu)簡單,通用性好,易拆裝。(2)平衡工裝與葉輪都難免會(huì)存在制造誤差和配合間隙,制造誤差和配合間隙會(huì)引起葉輪的質(zhì)心相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線偏移。接下來驗(yàn)算平衡工裝與葉輪裝配后引起葉輪的質(zhì)心相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的偏移量能否滿足葉輪平衡要求。2BE1505葉輪與平衡工裝裝配后總質(zhì)量m=1800kg;葉輪左、右兩端孔的同軸度允差0.05mm;聯(lián)接套、左錐套與工藝軸過盈配合;鍵采用半鍵補(bǔ)償;右錐套與工藝軸配合的最大間隙0.03mm;兩個(gè)錐套的錐面跳動(dòng)允差0.02mm;壓緊套與工藝軸配合間隙0.03mm。由于壓緊套、圓螺母的質(zhì)量很小,而且是對(duì)稱外形,對(duì)平衡結(jié)果的影響很小,忽略不計(jì)。葉輪左、右兩端孔的同軸度0.05mm,引起葉輪質(zhì)心相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的偏心量為:葉輪孔與錐套錐面配合,錐面消除了配合間隙。錐套的錐面跳動(dòng)0.02mm,引起葉輪質(zhì)心相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的偏心量為:右錐套與工藝軸配合最大間隙0.03mm,配合間隙引起葉輪軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜,引起的偏心量為:所以葉輪與平衡工裝裝配后,引起葉輪的總偏心量為:2BE1505泵工作轉(zhuǎn)速420r/min,平衡精度等級(jí)為G6.3,葉輪許用偏心量為:所以平衡余量為:葉輪的許用偏心量e3.4葉輪平衡工藝編制平衡機(jī)操作規(guī)程,重點(diǎn)從安全角度出發(fā),針對(duì)平衡機(jī)性能、參數(shù)、平衡工藝等特點(diǎn),詳細(xì)編寫葉輪平衡整個(gè)過程的操作方法、注意事項(xiàng)及平衡機(jī)維護(hù)保養(yǎng)。編制葉輪的初平衡速度、正常平衡速度及最小不平衡量值表,用于指導(dǎo)平衡操