新疆有色金屬液下泵結(jié)構(gòu)及應(yīng)用改造張學(xué)核（新疆阜康冶煉廠動(dòng)力車間831500）目前我廠用液下泵是一種耐腐蝕立式泵，其過流部件浸沒在被輸送的介質(zhì)中，傳動(dòng)軸通過支承件與軸承部件保持其穩(wěn)定性，泵的重量和軸向力通過軸承傳遞給基礎(chǔ)，根據(jù)工藝裝置要求，液下泵應(yīng)具有一定插入深度。
此泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮以下兩個(gè)因素：1.介質(zhì)特性根據(jù)輸送介質(zhì)的腐蝕性、揮發(fā)性，2.含固體顆粒粒度、濃度等情況，確定葉輪型式、材料、軸承、密封及沖洗方式等。
1.使用條件抽送介質(zhì)溫度高低，決定了支承型式、冷卻結(jié)構(gòu)、有無保溫夾套等。根據(jù)泵的使用要求，可合理確定泵體插入深度，屬于隨時(shí)都可能啟動(dòng)的液下泵，泵體插入深度必須足夠長(zhǎng)，以使液位浸沒泵體，保證液下泵隨時(shí)可以啟動(dòng)，例如硫酸生產(chǎn)用泵及濕法冶煉所用液下泵；污水排空性質(zhì)的液下泵，使用要求是污水積滿以后，啟動(dòng)液下泵，吸凈污水后停機(jī)。在這種工況下，液下泵的泵體插入深度可以設(shè)計(jì)得較短，通過加裝吸入管補(bǔ)充插入深度，吸凈液體。泵體插入深度的縮短，有利于提高泵的可靠性，并降低成本。
2液下泵結(jié)構(gòu)2.1典型結(jié)構(gòu)為雙支承液下泵剖面圖，支承是剛性的，通常使用滾動(dòng)軸承，上軸承為成對(duì)安裝的角接觸球軸承或向心球軸承，下軸承為向心球軸承或圓柱滾子軸承。這種配置可以承受雙向軸向力和一定的徑向力。此泵采用離心葉輪，它適用于固體顆粒含量較低的場(chǎng)合。根據(jù)介質(zhì)的具體特性還采用旋流式及混流式葉輪。
2.2―些變型結(jié)構(gòu)因結(jié)構(gòu)制約，雙支承液下泵轉(zhuǎn)速n=1500r/min時(shí)，泵體插入深度L<1入深度L<1 100mm插入深度較短是雙支承液下泵的主要缺點(diǎn)。為了解決這個(gè)問題，加大液下插入深度，可采用下列措施，這形成了液下泵的兩種變型結(jié)構(gòu)。
1999年阜康冶煉廠銅系統(tǒng)，2000年設(shè)計(jì)、施工時(shí)稀硫酸達(dá)200g，攪拌槽采用316L的軸，經(jīng)實(shí)驗(yàn)和論證，決定全面推廣45鋼防腐軸，在生產(chǎn)中投入使用。經(jīng)過一年多的生產(chǎn)，45鋼防腐處理的軸狀況良好，極大降低了備件成本，減少了設(shè)備檢修時(shí)間和費(fèi)用，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
論⑴根據(jù)我廠生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用45鋼加以環(huán)氧玻璃鋼防腐處理，配以聚四氟乙稀墊，實(shí)現(xiàn)端面密封的攪拌軸，在硫酸介質(zhì)中（硫酸小于200g，溫度<80°C）至少3年無故障。⑵根據(jù)金屬材料防腐性能和玻璃鋼的樹脂成分和改性樹脂的推廣，我廠實(shí)踐啟示：對(duì)酸、堿介質(zhì)不同溫度范圍的應(yīng)用領(lǐng)域還有推廣的意義。
⑶防腐層由于較薄，在安裝使用中要充分考慮，不要因碰撞、摩擦造成硬傷，端面密封緊固可靠，以最大限度提高防腐軸的使有壽命。收稿：2001―11―30新疆有色金屬⑴泵帶吸入管，吸入管長(zhǎng)度根據(jù)泵的吸上能力確定，通常在2 500mm以下。這種變型不適用于隨時(shí)啟動(dòng)的工況，但對(duì)污水排空性質(zhì)的工況效果非常好。⑵軸承架位于底板下方，該種變型增加的液下泵插入深度等于支承跨度，對(duì)于高速運(yùn)行的泵來說，插入深度增加幅度可觀，如。這種變型用于介質(zhì)腐蝕極強(qiáng)或介質(zhì)較昂貴又不易回收工況下。
1.軸承架2.底板3.軸4支承管1.上軸承箱體2.底板3.軸承架4.下軸承箱體5.泵體6.葉輪7.泵蓋8出液管5.軸6.支承管7.泵體8葉輪9.泵蓋包氟塑料結(jié)構(gòu)當(dāng)泵用來輸送強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，由于耐腐蝕金屬材料的價(jià)格昂貴，致使泵的成本較高。采用包氟塑料技術(shù)可以有效的在與介質(zhì)接觸的零件表面，襯上一定厚度的氟塑料，以防止腐蝕，并降低成本。
3軸承潤(rùn)滑及液下軸承潤(rùn)滑3.1軸承潤(rùn)滑長(zhǎng)軸液下泵，應(yīng)至少有一個(gè)支承是剛性的。以承受軸向力并限制軸系軸向竄動(dòng)和徑向撓度。其潤(rùn)滑方式一般為油脂潤(rùn)滑，通過油杯補(bǔ)脂。
3.2液下軸承及沖洗方式長(zhǎng)軸液下泵液下軸承多為滑動(dòng)軸承�；瑒�(dòng)軸承中，軸套和軸襯為關(guān)鍵零件。不同工作介質(zhì)對(duì)軸襯和軸套材料的要求不同。軸襯和軸套的間隙也是非常重要的。間隙過小，由于零件加工和裝配的不對(duì)中，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損大，甚至抱軸的現(xiàn)象；間隙過大，軸系剛度破壞，臨界轉(zhuǎn)速低，泵運(yùn)行易產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重影響使用壽命。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，軸套與軸襯通常選用H8/d8配合。
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，軸襯與軸套磨損會(huì)產(chǎn)生大量熱，干磨會(huì)加劇磨損程度，為此，需要及時(shí)冷卻；同時(shí)，冷卻液流經(jīng)對(duì)磨表面的時(shí)候，減小磨擦系數(shù)，起到潤(rùn)滑軸承的作用，降低了功耗，提高泵效率，延長(zhǎng)了軸襯使用壽命。
長(zhǎng)軸液下泵一般有兩種沖洗方式：自沖洗用被輸送的清潔介質(zhì)作為沖洗液；外沖洗通常用自來水或清潔油品作為沖洗液。通常沖洗液的流量為0.3~0.6m3/h，壓力為0.2~0.4MPa即可。
4應(yīng)用及改造4.1概述阜康冶煉廠污水沉淀氧化塘所用泵為XWIM80介質(zhì)為含雜質(zhì)最大顆粒度可達(dá)200mm的污水，適用于工廠及城市的污水排放。
4.2應(yīng)用情況1該泵所處位置離廠區(qū)較遠(yuǎn)泵房無清潔水源。該泵流量為80m3/h，揚(yáng)程為12m，電機(jī)轉(zhuǎn)速1450T，―.，張學(xué)核：液下泵結(jié)構(gòu)及應(yīng)用改造增刊泵軸長(zhǎng)2534mm該泵工作原理為葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，使泵內(nèi)的液體產(chǎn)生較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)中心的壓力低，將液體從吸入口吸入，同時(shí)由于外圍壓力高，使得液體被壓出，并產(chǎn)生揚(yáng)程。
該泵水上部分采用軸承箱結(jié)構(gòu)，下部采用石墨軸承結(jié)構(gòu)，如。此類滑動(dòng)軸承必須采用帶壓的清潔水作為其沖洗液。由于泵所處區(qū)域無清潔水源作為其沖洗液，致使石墨軸承快速燒毀，后經(jīng)技術(shù)改造，將下部石墨軸承處改裝成1509軸承，其軸承箱采用油封及油氈雙重密封，雖然泵的工作壽命略有提高，平均運(yùn)行周期720h左右，但其維修費(fèi)用居高不下，運(yùn)轉(zhuǎn)率極低，仍不能滿足廠部對(duì)污水不能外溢的要求。
8.軸封體9.泵體10.葉輪11.吸入管部件12.出水彎管4.3改造措施冶煉廠氧化塘立式污水泵作用為將全廠地溝內(nèi)的污水抽送至氧化塘進(jìn)行沉淀，避免污水外溢，造成環(huán)境污染。該泵采用浮子式繼電器控制泵起動(dòng)及停止。污水積滿至上浮子位置，泵起動(dòng)，吸凈污水至下浮子位時(shí)停機(jī)。該泵在其選型時(shí)忽略工作環(huán)境、介質(zhì)特性及使用條件，存在很大選型問題。要使該泵長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，必須對(duì)泵進(jìn)行大的改造。通過分析，該泵泵體的插入深度可以設(shè)計(jì)的較短，通過加裝吸入管補(bǔ)充插入深度，吸凈污水。泵體插入深度的縮短，可以提高軸的剛度，必將提高泵的可靠性。
通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及計(jì)算將泵軸縮短為983mm去除泵液下軸承部分，在污水最高液面以上200mm處加裝一軸承箱，通過計(jì)算及考慮與其它設(shè)備通用，軸承采用309球軸，計(jì)算如下：1450i/min，算得d>21mm.泵軸裝軸承處直徑選為45mm，泵改造后軸承聯(lián)接管結(jié)構(gòu)見。
經(jīng)過以上改造，該泵的可靠性在運(yùn)行中大為提高，運(yùn)行壽命已超過5⑴0h，維修費(fèi)用也降低60%以上經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行，證明該泵改造是成功的，數(shù)據(jù)見表1.表1泵軸長(zhǎng)平均運(yùn)行周期年消耗材料費(fèi)用（元）改造前改造后1.軸2.球軸承3093.軸承聯(lián)接管4.下接管部件設(shè)備選型直接關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行狀況的好壞，希望本文能對(duì)有關(guān)同仁有所啟發(fā)。 |