大型循环水泵叶轮应该如何拆卸

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　　摘要：循环水泵转子结构庞大，局部存在形位误差，叶轮拆卸困难。本文介绍了专用胎具的结构特点和拆卸方法。
( E; h, r; W& v" {/ r; Z　　1概述
# o7 w0 A% `4 Z6 ^　　我公司循环水泵是由长沙水泵厂生产的单级双吸式离心泵，型号32SHA-10，介质为合成氨和尿素生产用循环水。该泵转子由叶轮、轴、平键、左右定位套及螺纹套组成。虽然叶轮与轴的配合为间隙配合(φ165D/d)，由于叶轮与轴的配合包容面较大(181335mm2)，叶轮孔、轴和键的形位有误差，造成叶轮的拆卸较困难。同时由于转子运行时间较长，定位套与轴之间的间隙已被介质的锈蚀及污物沉积填充塞死，定位套无法单独取下，只能随叶轮一起卸下，这样就更增加了叶轮拆卸的难度。鉴于转子结构特点和实际使用情况，我们采用顶压法与温差法并用的拆卸方案，取得了很好的效果。
7 J& i; p) L- H　　其拆卸的基本过程是：首先将转子放置在一个拆卸胎具上，使叶轮固定，然后再对轴施加一定的顶压力，同时要对叶轮毂进行加热使之膨胀，轴在力的作用下与叶轮孔脱离。
　　2拆卸胎具的设计
　　根据转子结构及受力情况分析，考虑到胎具的稳定性、承载能力及制作的难易程度，胎具框架采用16号槽钢焊接而成，底框上面用厚δ＝20的Q235钢板加固，胎具上部的两根受力横梁采用活动的推拉式结构，材料用14号重轨。
　　在进行拆卸时，先把转子放在胎具上，然后再将横梁放于叶轮入口端面上，在千斤顶对轴的顶压下，整个转子垂直向上移动，当横梁与胎具上部框架两侧的固定梁相接触时，便起到限制叶轮向上移动的作用。随着转子下方千斤顶的继续施压，当顶压力超过叶轮与轴之间的结合阻力时，就会使叶轮与轴产生滑移，直至脱落。
　　3顶压力及加热方法的确定
2 p7 K+ R5 p% N3 x- t　　配合间隙(mm)千斤顶(t)加热时间t(min)
　　t1t2
; ?4 \0 ?" P9 n0 r+ X! J) C9 J2 K　　0.03～0.055063
9 \1 s$ E% B! J6 Z' M# R- g4 ^' b　　0.06～0.085052
+ I2 o9 q" o2 l6 k　　0.08～0.13051
0 }- u. R# B- j0 C2 l　　转子在拆卸时其顶压力的大小、加热温度的高低及时间长短都是影响转子能否顺利拆下的关键。
　　3.1顶压力的确定
　　利用装配理论进行计算，其拆卸力为：
( _9 B+ n* Y: J　　P＝πDL·q·f
# r- S! o' o. Y* P" P# O　　式中：D—配合面直径，m；
- Q4 x( Z9 w$ u; R" D5 O　　L—配合包容面长度，m；
+ C$ }' G. K% `　　q—形位误差所应起的正压强，Pa；
/ {) c9 M: n( P  d( e! B　　f—摩擦系数。
7 ~5 d$ L5 }2 {) \! @0 i　　计算得出：拆卸力P＝181335×10-6qf。
　　由上式可看出，形位误差所引起的正压力q和摩擦系数f的微量变化，会导致拆卸力很大的差异，实践得出对于长期在介质中运行的循环水泵转子来说，叶轮拆卸时的摩擦力是相当大的，一般f取2～8，q取9.8×104～1.47×105，这样Pmax=213249.96N。
　　3.2加热方法的确定
! S: k  o+ v3 i! i. C: z1 p) M　　针对叶轮的结构形式，结合生产实际，我们采用两把气焊同时对叶轮毂加热，气焊火焰形式为氧化焰。加热时间要严格控制，若加热时间短，孔的膨胀量不够，叶轮不能和轴产生滑移；如加热时间过长，叶轮上的热量迅速传递给轴，轴得到过多热量以后，局部升温，轴径增大，在理论上表现为轴的升温速度加快，轮毂的升温速度变缓，由温差引起的轮孔与轴之间的间隙不是增大而是减小，就很可能产生过盈配合，使拆卸无法进行。
8 w+ j6 P# [* L0 ~3 M　　4结束语
: S  I! @( O! ~( D6 N  |' s　　循环水泵叶轮的拆卸，采用顶压法与温差法并用，实践证明是一种即安全可靠，使用方便，又能大大提高工作效率的拆卸方法。其胎具体积小，结构紧凑，移动灵活，可在生产现场或维修车间使用，为今后循环水泵的大修奠定了基础。
* i8 E" {) k7 L/ M文章关键词： 水泵