吳云

摘 要：平衡裝置是水泵設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，也是水泵使用保持平衡的關(guān)鍵部件。本文通過(guò)詳細(xì)分析水泵平衡盤的磨損原因以及相應(yīng)的改進(jìn)措施，希望能對(duì)水泵的設(shè)計(jì)以及水泵平衡盤磨損的維修帶來(lái)一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：水泵；平衡裝置；平衡盤；磨損；改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：TD442.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0063-01

隨著水泵技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，水泵的各項(xiàng)性能也在不斷提高。特別是多級(jí)泵的中軸向推力可以高達(dá)幾萬(wàn)牛頓，為了消除泵中巨大的軸向力，通常情況下都是采用平衡裝置來(lái)平衡泵中的軸向力。目前，主要有平衡鼓和平衡盤兩種裝置來(lái)平衡水泵中的徑向力和軸向力。本文只討論目前使用較為廣泛的平衡盤。隨著水泵使用時(shí)間的加長(zhǎng)，水泵平衡盤的磨損也逐漸增加，平衡盤與平衡環(huán)之間的磨損越來(lái)越嚴(yán)重。所以很有必要對(duì)水泵平衡盤磨損原因進(jìn)行深入的分析，以減少平衡盤的磨損。

1 水泵平衡盤磨損原因分析

1.1 設(shè)計(jì)因素

當(dāng)平衡裝置所產(chǎn)生的平衡力不足以抵消水泵的軸向力時(shí)，平衡盤就會(huì)產(chǎn)生磨損：

作用在水泵葉輪上的軸向力

平衡盤的軸向平衡力與水泵的總平衡力只要達(dá)到規(guī)定的要求之內(nèi)，那么平衡盤的設(shè)計(jì)就是合理的，即設(shè)計(jì)滿足要求。圖1為平衡盤工作原理示意圖。

1.2 加工、組裝精度因素

在泵的加工過(guò)程中，一些泵的零部件不能達(dá)到設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求，基準(zhǔn)誤差偏大導(dǎo)致組裝過(guò)程中的累積誤差變大，最終導(dǎo)致平衡盤磨損。故在水泵的裝配之前，應(yīng)對(duì)其部件進(jìn)行進(jìn)度檢測(cè)，以確保達(dá)到設(shè)計(jì)的進(jìn)度要求。加工過(guò)程中也應(yīng)該盡量按照?qǐng)D紙進(jìn)行加工，以避免加工的零件不符合要求的情況出現(xiàn)。

1.3 平衡盤材質(zhì)選用不當(dāng)

選用不同的材質(zhì)，平衡盤的磨損也相應(yīng)的不同，這個(gè)將直接關(guān)系到平衡盤的使用壽命的長(zhǎng)短。選用不同的材料對(duì)平衡盤的抗腐蝕、抗沖擊以及耐磨性能都有很大的影響。通常情況下，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，平衡盤的材質(zhì)有鑄鐵、合金以及鉻鋼三種。這三種材質(zhì)的性能相差很大，其中鑄鐵的耐磨性能最差，合金的耐磨性能最好。

2 水泵平衡盤磨損防治措施

2.1 合理改造給水泵平衡盤

當(dāng)水泵的平衡條件發(fā)生改變時(shí)，我們有必要對(duì)水泵的平衡盤進(jìn)行合理的改造。例如，可以選用一些耐磨損的合金材料代替水泵原先的材料，還可以在水泵的高壓側(cè)安裝止推軸承，讓止推軸承與平衡盤共同作用來(lái)平衡水泵的軸向力。

2.2 檢修管理方面

首先，可能由于葉輪和導(dǎo)葉的不對(duì)中，導(dǎo)致葉輪出口出水體的受到阻力產(chǎn)生漩渦，使葉輪出口出的壓力增加，導(dǎo)致軸向力增加，一旦軸向力超過(guò)平衡盤的平衡力，則平衡盤嚴(yán)重磨損；為了預(yù)防葉輪和導(dǎo)葉的不對(duì)中，在水泵的組裝過(guò)程中，應(yīng)該每裝一部進(jìn)行相應(yīng)的檢查，以確保葉輪和導(dǎo)葉的各向間隙保持一致并在0.5mm以內(nèi)，最終組裝完成后，再進(jìn)行一次檢測(cè)，以確保組裝良好。

其次，平衡板與平衡盤之間傾斜，與泵軸不垂直，也將導(dǎo)致平衡盤的嚴(yán)重磨損。由于加工或裝配的原因，導(dǎo)致平衡盤與平衡板之間不能保持平行，因此為了避免這種因素的出現(xiàn)，在加工和裝配過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行全面檢測(cè)。

最后，由于泵內(nèi)部運(yùn)行的磨損和平衡盤泄露等其它部分原因，也將導(dǎo)致平衡盤的磨損現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.3 運(yùn)行管理方面

首先，盡量確保水泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行；其次，盡量避免汽蝕的發(fā)生；最后，定時(shí)清理水箱或吸水井以確保水體的清潔。對(duì)水泵安裝檢測(cè)裝置，以確保水泵發(fā)生故障或圓盤磨損時(shí)能夠及時(shí)停止水泵的運(yùn)行；為水泵配套的電機(jī)提供穩(wěn)定的電源，以確保水泵的轉(zhuǎn)速不變。對(duì)操作人員進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)考核。

3 結(jié)語(yǔ)

平衡裝置中平衡盤的磨損嚴(yán)重將直接導(dǎo)致水泵的正常運(yùn)行，加大維修的量，同時(shí)，也會(huì)對(duì)水泵其它工作部件造成嚴(yán)重的影響，使生產(chǎn)效率大大降低。本文通過(guò)詳細(xì)分析平衡盤磨損所產(chǎn)生的原因，并歸納總結(jié)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，將有利于水泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及為水泵的維修帶來(lái)一定的參考，以確保水泵能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定而高效的運(yùn)行。

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