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1、自平衡多级泵详细介绍-长沙宏力水泵厂陈伟 155 0731 2206 2014年7月2日,一、概述,自平衡多级泵具有对称布置的叶轮转子部件，各级对称叶轮所产生的轴向力相互抵消，无需采用平衡盘结构就能实现泵腔内巨大轴向推力的自动平衡。由于泵转子没有了平衡盘的磨损及轴向脉动，叶轮与导叶的对中性总是处于最佳状态，不会像普通多级泵结构随平衡盘的磨损、转子部件前移而出现效率明显下降；且没有了平衡水的泄露，减少了容积损失，在整体上提高了泵的运行效率，降低了轴功率，比普通多级泵效率平均高2%-3%不同厂家生产的自平衡泵泵的编号都不同，但设计大都是按照自平衡多级离心泵是根据API610第八版设计的离心泵。下面
2、我以长沙宏力水泵厂生产的自平衡多级泵为例，对自平衡多级泵进行介绍。,二、自平衡多级泵结构 自平衡多级泵主要有以下几部分构成：1、叶轮 叶轮采用单吸、闭式、高效叶轮，对称布置。叶轮与轴采用键连接，滑装的安装方式。每个叶轮用卡环独立定位。2、吸入段、吐出段 由于叶轮对称背靠背布置，而且结构为节段式，所以吸入段分为驱动侧与非驱动侧。吸入段（非驱动侧）的吸入口竖直向下。出口段有两个出口法兰，其中竖直向下的法兰与吸入段（非驱动侧）的法兰通过导流管部件相连接，用于实现反向叶轮间的液流过渡。同向叶轮间液流的过渡通过导叶来实现。3、泵体密封环/叶轮密封环 泵体密封环包括吸入段密封环、导叶密封环、中段密封环，泵
3、体密封环与叶轮密封环均是易损件，可更换；泵体密封环与叶轮密封环采用骑缝防转销并点焊的方式固定，或者采用骑缝螺钉并铆死的方式固定；,所有密封环材料为高耐磨、高硬度材料，体密封环:HB=321375。叶轮密封环:HRC=4552；4、中间轴套与中间套 中间轴套安装在相邻的两个反向靠近的叶轮中间，通过键与轴连接；中间套安装在吐出段上，与中间轴套形成微小间隙，间隙两侧存在反向叶轮间的压差，产生一定的轴向力，指向驱动侧；所有中间轴套与中间套材料为高耐磨、高硬度材料,中间套:HB=321375,中间轴套:HRC=4552。5、节流轴套和节流套 节流轴套安装在非驱动侧叶轮吸入口侧，通过键与轴连接；节流套安装
4、在吸入段（非驱动侧）上，与节流轴套形成微小间隙，间隙两侧由压差产生一定的轴向力，指向非驱动侧；所有节流轴套与节流套材料为高耐磨、高硬度材料,节流套:HB=321375,节流轴套:HRC=4552。6、轴 轴采用刚性轴设计。为便于安装和拆卸叶轮和轴套，轴表面镀铬0.050.08mm。,7轴承 两端径向轴承引进国外先进的滑动轴承结构，轴瓦材料为ZG230-450，内衬巴氏合金，轴瓦与轴形成微小间隙，运转时形成油膜，依靠此微小油膜支撑转子，承受径向负荷，避免轴与轴瓦直接接触产生摩损，提高轴承的可靠性和使用寿命；止推轴承为背靠背安装的角接触球轴承，承受残余轴向力；轴承润滑为自润滑形式（甩油环供油）。,
5、长沙宏力水泵厂资料库长沙宏力水泵厂专业生产自平衡多级泵，卧式多级离心泵，矿用耐磨多级泵，双吸中开泵，油泵，单级单吸离心泵等等。详情可咨询长沙宏力水泵厂 http:/陈伟 155 0731 2206,9,三、自平衡泵的拆卸,1 准备工作注意-为了避免拖长停车检修周期，应尽早采购好所有必要的备用品（如：易磨损件、静密封件），当采购备件时应准确提供零件的种类（位号），泵型号及制造厂的编号（见泵标牌）。保持准确的维修记录也是很重要的，许多长期的和重复性的故障只能利用维修纪录来对这些故障进行分析和解决。在冲洗和清洁工作中也一定要小心，防止介质残杂物泄漏出来。-保证驱动装置处于停止状态，且切断电源，去除残
6、余电流，以免泵机组突然启动；-关闭出口、入口阀，并保证在未经允许之前，不得打开阀门；-拆卸前，让输送热介质的泵冷却到环境温度；排空泵中的输送介质及润滑油；2泵端联轴器的拆卸 圆柱形联轴器按照图所示用拉拔器拆卸泵端联轴器，然后拆卸键并妥善保管键，不得遗失；注意-为了防止轴承或轴中心孔螺纹的损坏，要使用合适的拉拔器，并且使用垫片来保护中心孔螺纹，并且防止轴承承受任何外力压力和震动。锥形联轴器可以用木锤或铜棒辅助拆卸，然后拆卸键并妥善保管键，不得遗失。-,10,拧下轴承盖（01）与轴承体（25）之间的内六角螺钉（11），同时通过螺母（17）把在轴承盖和轴承体之间起定位作用的定位销（16）拔出；通过螺
7、母（21）将在轴承体与泵体之间起定位作用的定位销（20）拔出；取下轴承盖（01），拧下连接压环（03）与轴承体之间的内六角螺钉（15），取下压环（03）；注意：若不需要更换迷宫环（08），则轴承盖、轴承体不须和迷宫环分开。取下上轴瓦（02），同时将轴抬高一些，沿圆周方向将下轴瓦（26）取出；注意：清洁上、下轴瓦，并单独包裹，防止损坏。拧下轴承体与泵体之间连接的螺母，取下轴承体（25）；最后取下甩油环（05）。,3 轴承部件的拆卸 3.1 驱动侧轴承部件,12,R301内塔盘煤粉分布情况,3.2非驱动端自润滑轴承部件的拆卸 拧下螺栓（15），拆卸轴承压盖（16）；拧下轴承锁紧螺母（14），顺序取
8、出止动垫片（13）、甩油环（11）、轴承定位套（12）；把轴承外套（10）、轴承套（39）、角接触球轴承（09）作为整体取出；取出调整垫（40）拧下轴承盖与轴承体之间的内六角螺钉（19），同时通过螺母（25）把在轴承盖和轴承体之间定位销（24）拔出；通过螺母（29）将在轴承体与泵体的定位销（28）拔出；取下轴承盖（03），拧下连接压环与轴承体之间的内六角螺钉（23），取下压环（06）；注意：若不需要更换迷宫环（01），则轴承盖、轴承体不须和迷宫环分开。取下上轴瓦（05），同时将轴抬高一些，沿圆周方向将下轴瓦（43）取出；注意：清洁上、下轴瓦，并单独包裹，防止损坏。拧下轴承体与泵体之间连接的螺母
9、，取下轴承体（42），最后取下甩油环。,13,R-301搅拌器1、启动前的检查确认轴与浆叶的销、键无松动脱落。确认浆叶螺栓的联接已紧固。确认电机、减速机的润滑情况良好，不足的应及时加油。用手盘动联轴器正常。确认具有微型循环油泵循环用油及电机已在开车前开启，确保润滑正常。,14,五、运行及保养,4、主体部件的拆卸 泵罩的拆卸（如果带有该部件）：将驱动侧与非驱动侧的泵罩进行拆卸，注意固定螺钉应收集；穿杠/穿杠螺母（01/02）的拆卸：拆卸时注意需要沿对称布置的穿杠/穿杠螺母进行拆卸，而且拆卸力矩应均匀，注意螺纹的保护；吸入段（驱动侧）（03）的拆卸：用吊绳吊住吸入段支脚将其保持水平，均匀用力向驱动
10、侧拆下 泵罩的拆卸（如果带有该部件）：将驱动侧与非驱动侧的泵罩进行拆卸，注意固定螺钉应收集；锁紧螺母（驱动侧）（06）的拆卸：将螺母前端的阶梯键（05）取出，利用螺母上的三个小孔将螺母沿顺时针（驱端看）旋出，注意不可以敲击键槽处的沟槽以免破坏后不能保证阶梯键的配合；隔套（驱动侧）（07）的拆卸：注意在拆卸过程中不能旋转退出该件，以免滑伤轴表面，同时将其固定用键一起集中放置（套内含有密封结构，注意保护O型圈）；首级叶轮（07）的拆卸：拆卸时需小心导叶会落在叶轮上，在退出叶轮时注意保护导叶落下时不会对轴有所破坏，同时叶轮与叶轮固定用键一起集中放置；导叶（驱动侧）（10）的拆卸：此时导叶可直接退出，
11、注意将其定位用销与导叶一起集中放置；,15,中段（14）的拆卸：（拆卸中段前先将各级中段对应位置用记号笔在外侧作好记号，以便装配时候对应原来位置装配）首先利用中段上端的吊环将中段提起（确保将其与下一级中段脱离时不会掉下破坏轴），将两侧固用螺母（12）与垫片（13）拆下，将该中段向驱动侧均匀受力拆下，同时保护轴及内孔，最后将拆下的中段含有O型圈（15）与固定螺母、垫片一起集中放置；其他零件的拆卸：取出键（16）、级间轴套（17）和卡环（18），依次取出第二个叶轮（驱动侧）（19），依照同样方法拆卸其他导叶和中段，以及驱动侧叶轮、键、级间轴套、O型圈、末级导叶（驱动侧）、阶梯螺柱等零件（注意拆卸中
12、段时，中段两侧的阶梯螺柱用的垫片与螺母每一及不同），直至剩下和出口段及非驱动侧零件为止,16,17,谢谢大家！,18,四、检查 说明：泵各位置尺寸公差的控制将直接影响到泵是否正常运转，因此在拆卸以及安装过程中应严格按照要求执行检查，并严格执行公差要求进行装配！1 转动间隙的检查检查各密封环之间以及各套与轴套之间的运转间隙。如超过了表3-1中所规定的允许直径间隙，可按下表进行修复或更换新零件。间隙部位 配合名义尺寸 新零件的直径间隙（mm）导流段密封环与首级叶轮密封环 145 0.370.44 中段密封环与叶轮密封环 135 0.370.44 导叶密封环与轮毂密封环 90 0.370.435 中
13、间套与中间轴套 90 0.370.435 节流套与节流轴套 96 0.370.435 2、轴的检查 检查轴的配合尺寸及轴肩部位的清洁度，轴表面是否有刮痕、毛刺、裂纹等缺陷，可修复的需要进行修复，如严重不可修复的则必须更换新轴；如图3.1所示，用百分表检查轴的跳动，如果超过0.03mm，则需修复，修复不了则必须更换新轴。,3、转子跳动的检查 叶轮做完静平衡后，对零件进行清洁，将转子零件安装正确顺序（见4.2）安装在轴上，按图3.2所示要求对转子部件进行跳动检查，检查主要部位为：叶轮密封环（A1A8）、节流轴套（C）、轮毂密封环（B1B8）、中间轴套（D）。最大允许的跳动值为0.04mm，如超过范
14、围，则上磨床修至要求值。如果不能修复，则须更换不合格零件。,五、装配1 密封环的装配 如果叶轮、导叶、中段、吸入段需要更换密封环，则需要将其与密封环重新装配，保证叶轮密封环与泵体密封环之间的间隙要求。装配精加工后的叶轮进行静平衡试验，满足G6.3级 叶轮、导叶、中段、吸入段均可用销固定在其与密封环之间，然后采用点焊固定密封环；就可以不需要预紧力，防止密封环变形。注意：导叶、中段、吸入段密封环也可用螺钉固定。注意：用销固定点焊需要将焊缝打磨平滑，并且焊点不宜过多，以避免严重变形不可修复2 转子的装配转子装配时，轴应水平放置，安装中间轴套及定位键后可两侧同时装配，亦可先由一侧进行装配，在装配过程中
15、应。该注意以下几点：各零件不允许在轴上旋转避免刮花，如果键的尖角处与配合位置不相符，不允许用力镶入，应研磨到自由放入为好，亦不可以过松，应注意各零件接触端面跳动度要求；,叶轮驱动侧与非驱动侧具有严格要求，切记不可以将其安装混乱，安装时应做好标识，以便后期装配。叶轮具体辨别方法见图4.2.1（从驱动侧看泵为顺时针旋转）；在安装锁紧螺母时，应注意螺母旋向应对应轴上螺纹旋向：驱动侧为左旋，非驱动侧为右旋。安装锁紧螺母时保证穿到轴上各件靠紧，可采用：A）螺母旋入压紧相邻件，可以不放入阶梯键，按照要求做动平衡；B）以将锁紧螺母向回旋转，使锁紧螺母与轴上键槽相邻的一个沟槽旋到相对应，把阶梯键放入键槽，用胶
16、带圆周固定阶梯键，3 泵主体部件的装配转子动平衡及跳动、间隙检查合格后，按照装配顺序，将各个零件作好标识后拆下，注意标识最好按照装配先后顺序进行标记，并给予记录，然后进行泵主体部件的装配。装配过程参见图1.5.1、图1.5.2以及拆卸部分，按照相反顺序进行安装，安装过程应注意以下关键点：,出口段与中间套安装时注意两者之间有O型圈，螺钉要把紧，把紧后，圆周方向多点测量中间套端面与出口段其他配合端面的尺寸、保证中间套没有偏斜；出口段水平支撑在辅助支脚上，要保证出口段两侧支脚与辅助支脚接触端面平行；导叶与进口段的安装，将两者之间O型圈装好后，将导叶上的销孔对应竖直位置，在出口段上相应引线作好标识；安
17、装中段时严格按照拆卸时作好的记号按顺序进行，将中段上的定位销固定后，用吊钩挂住图示中的吊环，尽量保证两侧吊环水平沿轴中心线装入，同时保证O型圈不能遗漏，将中段确保与出口段靠紧后将两侧的阶梯螺柱安装，然后将对应垫片与螺母一起安装在中段两侧吊耳，确保固定后进行后续安装。安装导叶时应注意叶片的旋转方向，驱动侧与非驱动侧导叶辨别方法见（泵从驱动端看为顺时针旋转），绝不允许将驱动侧导叶与非驱动侧导叶颠倒安装；,在安装其它中段和导叶以及转子部件时，要保证不遗漏各定位键，不破坏O型圈（包括包覆型外圈）的表面质量，同时在装配各止口时不能破坏端面以及径向配合面；在安装两侧轴套锁紧螺母时最终调节其轴向定位，应按照
18、图4.2.2方法进行，最终保证锁紧螺母与套之间存在0.1mm左右间隙；安装吸入段时应保证支脚所在平面与辅助支脚的平面平行，间接保证导流管部件法兰配合面一平；把紧穿杠时应按照对角线布置穿杠进行把紧，把紧力矩应均匀，且需要至少分三次圆周方向循环增加力矩，最终要求两侧吸入段的端面跳动0.08mm，穿杠把紧前后要保证出口段两侧支脚底平面高度相同；转子对中的判定：将转子向驱动侧推动靠死，然后再将转子向非驱动侧推动靠死，记录整个窜动量，然后将转子向驱动侧推至窜动量一半即认为转子对中，此时节流套与节流轴套外端面基本平齐，如果两端面相差超过1.5mm，则需要对整个装配进行从新检查；安装导流管部件时如需将泵整体
19、吊起，则不允许吊绳作用在穿杠上，也不可以作用在两端轴上以及采用挂钩挂在法兰孔上，建议将吊绳作用在两侧密封箱体及平衡室盖下部；安装导流管部件以及平衡管部件时注意两法兰间的密封垫。,安装集装密封之前，将两端密封箱体分别装上；注意：安装机械密封时，周围环境须洁净，避免灰尘或其它杂质进入密封，操作人员可戴干净的长纤维编织手套。检查机械密封的压缩量是否满足密封的要求，将密封压盖放平，用手将轴套向里推，使动环与静环接触上，然后松手，使弹簧保持自由状态，测量轴套根部到密封压盖背面的距离为L1，然后压紧轴套将密封压盖上的定位板放到轴套限位槽中，固定好，测量轴套根部到密封压盖背面的距离L2，L2-L1即为密封的压缩量,
