摘要：神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)靈新煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)備隊(duì)檢修的QBK-30/22-5.5KW型潛水泵為礦用井下排水泵，在長期的使用過程中，軸頭因?yàn)榻?jīng)常檢修拆卸及井下礦井水長期的銹蝕，導(dǎo)致整個(gè)軸頭在檢修過程中無法正常使用。一直以來依靠對(duì)整個(gè)水泵的轉(zhuǎn)子進(jìn)行采購，但是所有報(bào)廢的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子除了軸頭因?yàn)槟p無法使用外，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為完好的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的硅鋼片完好可以繼續(xù)使用，為了降低材料費(fèi)用的損耗，故采用對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸頭進(jìn)行對(duì)接更換的方案。

關(guān)鍵詞：潛水泵 輸出軸 切斷 更換

1 潛水泵的結(jié)構(gòu)原理的概述

QBK-30/22-5.5KW潛水泵是泵與電動(dòng)機(jī)組合一體，泵位于電動(dòng)機(jī)下部的排水設(shè)備，具有體積小、重量輕、排水效果最佳的特點(diǎn)，廣泛使用與井下采掘工作面的排水。

潛水泵的使用條件：

1.1 電源：用于頻率為50HZ的三相交流電源，額定電壓380V或660V，允許變動(dòng)范圍正負(fù)5％。

1.2 水溫不高于正負(fù)40℃，水中含不溶于水的固體含量不超過10％，水中酸堿度PH值5－9。

1.3 潛水泵潛入水深不超過a5m。

1.4 水中含固體顆粒的大小直徑30mm，水的重量不超過11KN/m3。

潛水泵型號(hào)說明：

Q B K 30/22-5.5KW

Q——污水污物潛水電泵；B——隔爆型；K——礦用；30——潛水泵的額定流量m3/h；22——電泵額定揚(yáng)程m；5.5KW——電動(dòng)機(jī)的額定功率KW。

圖1為QBK-5.5潛水泵的示意圖

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圖1

由圖示看出整個(gè)潛水泵的易損件為水泵的軸頭及收外力磨損和水質(zhì)腐蝕的葉輪，在每次檢修中電機(jī)轉(zhuǎn)子軸頭和葉輪的拆卸是最重要的，每次的拆卸和安裝都會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸頭造成一定的磨損，同時(shí)固定葉輪的鍵槽磨損嚴(yán)重?zé)o法固定和緊固螺栓檢因?yàn)殇P蝕無法起到固定作用，使軸頭因銹蝕和磨損無法使用造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子報(bào)廢。造成了我礦材料費(fèi)用的損耗和員工檢修工時(shí)的浪費(fèi)。潛水泵出廠時(shí)輸出軸的軸頭緊固螺栓M12，經(jīng)過改造后將其直徑增大為M16的螺栓，依照五金手冊(cè)9.8對(duì)螺栓的性能等級(jí)強(qiáng)化到4.8級(jí)，使之原有螺栓的強(qiáng)度得以提高。

圖2為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子示意圖：

根據(jù)圖2所示整個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子容易損壞的在轉(zhuǎn)子的輸出端安裝葉輪部位和緊固螺栓部，如圖3所示：

2 處理方案

2.1 如圖2所示在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸向310mm處A-A點(diǎn)對(duì)進(jìn)行截?cái)啵密嚧才c中心架配合，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子截?cái)?，同時(shí)在截?cái)嗝嫣幱密嚧曹嚦鯩12×3×20的內(nèi)螺紋，并車出10×30°的倒角，（利用中心架的目的是通過兩點(diǎn)確定一條直線，引這條直線確定所需要對(duì)接軸的中心點(diǎn)），（在A-A處截?cái)嗟脑蚴谴颂巹偤眠^軸肩位置，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，不易發(fā)生斷裂，對(duì)接工序也比較容易進(jìn)行。

2.2 用45#圓鋼加工一根軸頭毛柸，長度為100mm，直徑為35mm。原軸頸的最大直徑為30mm，選用直徑為35mm的圓鋼主要是留有一定加工余量，確保加工質(zhì)量，在軸頭一端用車床車出M12×1.75×20的外螺紋，并車出10×30°的倒角。

2.3 將加工好的軸頭件組裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上，并用車床頂尖頂好，并在車床進(jìn)行找正，準(zhǔn)備焊接及加工。

3 焊接的工藝過程

焊接材料、設(shè)備選擇及有關(guān)技術(shù)要求：

3.1 由于該軸承受動(dòng)載荷和沖擊載荷，除了要求保證抗拉強(qiáng)度之外，對(duì)沖擊韌性延伸率均有較高要求，選用J422（氧化鈦鈣結(jié)構(gòu)鋼焊條）電弧穩(wěn)定性好，焊縫抗裂性好焊接位置全，熔深適中，故采用J422型號(hào)的焊條。

3.2 為了減少焊接變形及殘余應(yīng)力，應(yīng)盡可能采用直徑較小直徑焊條，所以焊條直徑選用￠4.0mm。

3.3 焊機(jī)選用直流電弧焊機(jī)。

3.4 由于45#鋼可焊性較差，一般情況下有形成裂紋的傾向，同時(shí)為了焊接時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所以焊接前對(duì)焊接件進(jìn)行預(yù)熱處理，焊后要消除內(nèi)應(yīng)力。

3.5 為了防止焊接殘余變形，焊接形式采用對(duì)稱分層焊接。

3.6 焊接工人必須有較高的焊接技能，焊縫表面不得有未溶合氣孔，咬邊、焊瘤、裂紋等缺陷。

4 焊接、熱處理及精加工

4.1 進(jìn)行焊接時(shí)，必須在車床上進(jìn)行找正后直接焊接誒，正式焊接前應(yīng)進(jìn)行對(duì)稱點(diǎn)焊四處后，將車床尾座快速緊定手柄松開，以防頂死后因焊接時(shí)導(dǎo)致焊接變形。

4.2 進(jìn)行正式焊接時(shí)，也應(yīng)從圓周方向?qū)ΨQ焊接，每次焊接長度為20mm，并進(jìn)行對(duì)稱分層焊接。

4.3 工件焊接完畢后，將工作軸線垂直于水平吊埋在預(yù)先加熱好的生石灰中，讓其緩慢冷卻。（因生石灰加熱的溫度接近于工件焊接后的溫度）

4.4 待軸完全冷卻后，再次在車床找正后進(jìn)行精加工，使各部尺寸符合圖紙要求。

4.5 對(duì)加工完好的轉(zhuǎn)子軸必須進(jìn)行研磨，使之表面粗糙度達(dá)到1.6，在潛水泵裝配過程中不易損壞如圖1中的水泵的機(jī)械油封，有效延長潛水泵的使用壽命。

5 小結(jié)

目前我礦使用的井下潛水泵使用時(shí)間已有7年左右，為了減少設(shè)備檢修費(fèi)用，和采購的設(shè)備零件不到位等因素的影響，可以采用此項(xiàng)技術(shù)作為檢修的有效途徑。

參考資料：

[1]祝燮權(quán).《實(shí)用五金手冊(cè)》（第七版）.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2006年P(guān)9.8螺栓的機(jī)械性能及材料.

[2]喬世民.《機(jī)械制造基礎(chǔ)》（2003版）.北京.高等教育出版社.2003年. P3、P34.

[3]金大鷹.《機(jī)械制圖》（機(jī)械類專業(yè)2000版）.遼寧.鞍鋼職工大學(xué).2000年.P159.