立式長軸泵有軸向竄量嗎
立式長軸泵在正常運(yùn)行過程中存在軸向竄量,這是由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理決定的。以下從軸向竄量的產(chǎn)生原因、影響因素及控制方式等方面展開說明:
一、軸向竄量的產(chǎn)生原因
軸向力的作用
立式長軸泵工作時(shí),葉輪旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生軸向力(由葉輪兩側(cè)壓力差導(dǎo)致,方向指向吸水端),推動(dòng)泵軸沿軸向移動(dòng)。此外,液體流動(dòng)的反作用力、葉輪加工誤差等也可能加劇軸向力的影響。
熱膨脹效應(yīng)
泵運(yùn)行時(shí),軸與軸承等部件因摩擦生熱或介質(zhì)溫度變化會(huì)產(chǎn)生熱膨脹,導(dǎo)致軸的長度發(fā)生微小變化,形成軸向竄動(dòng)。
裝配與安裝誤差
泵軸與軸承、葉輪等部件的裝配間隙,或整體安裝時(shí)的同軸度偏差,可能使軸在運(yùn)行中出現(xiàn)非預(yù)期的軸向位移。
二、軸向竄量的影響
正面影響
合理范圍內(nèi)的軸向竄量可避免軸因熱膨脹或軸向力被 “卡死”,保證部件間的相對運(yùn)動(dòng)靈活性。
負(fù)面影響
若軸向竄量過大,可能導(dǎo)致葉輪與泵殼、軸封等部件發(fā)生摩擦,加劇磨損,甚至引發(fā)振動(dòng)、噪聲或密封失效;
軸向力長期作用下,軸承負(fù)荷增大,可能縮短軸承壽命,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致軸承燒毀。
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三、軸向竄量的控制與限制
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
平衡裝置:通過設(shè)置平衡孔、平衡盤或平衡鼓等結(jié)構(gòu),抵消部分軸向力,減少軸向竄量。例如,平衡盤可通過調(diào)整間隙產(chǎn)生反向推力,平衡軸向力;
止推軸承:安裝高精度止推軸承(如推力球軸承、圓錐滾子軸承),直接限制軸的軸向位移,同時(shí)承受軸向力。
間隙控制
裝配時(shí)嚴(yán)格控制軸與軸承、葉輪與泵殼的軸向間隙(通常為 0.1~0.5mm,具體根據(jù)泵的型號(hào)和工況確定),通過墊片、定位套等零件調(diào)整間隙精度。
監(jiān)測與維護(hù)
運(yùn)行中通過傳感器監(jiān)測軸向位移量,當(dāng)竄量超過允許值(如設(shè)計(jì)值的 1.5 倍)時(shí)報(bào)警,及時(shí)檢查軸承磨損、平衡裝置狀態(tài)或安裝精度。
四、典型案例與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
在大型立式長軸冷凝泵(如火力發(fā)電廠用泵)中,軸向竄量通??刂圃?0.2~0.3mm,以確保葉輪與導(dǎo)流殼的軸向間隙穩(wěn)定,避免因竄量過大導(dǎo)致泵效率下降;
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 5657-2019《離心泵技術(shù)條件》)對軸向竄量的允許范圍有明確規(guī)定,不同工況下的泵需按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)收。
總結(jié)
立式長軸泵的軸向竄量是不可避免的物理現(xiàn)象,但可通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精密裝配和實(shí)時(shí)監(jiān)測將其控制在安全范圍內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)泵運(yùn)行中振動(dòng)異常、噪聲增大或軸承溫度升高,可能是軸向竄量超限所致,需及時(shí)檢修調(diào)整。
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Case
Patent