蔣雄強，溫慶斌

（南方泵業(yè)股份有限公司，杭州 311228）

近年來，國內(nèi)水泵生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)能力和生產(chǎn)技術(shù)水平取得了較大的進步，在產(chǎn)品研發(fā)能力方面，國內(nèi)水泵生產(chǎn)企業(yè)注重技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計優(yōu)化，加強了對產(chǎn)品材料、結(jié)構(gòu)、性能等方面的研究和改進。同時，隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，一些企業(yè)開始探索運用機器人、智能控制系統(tǒng)等技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，增強產(chǎn)品品質(zhì)。在生產(chǎn)技術(shù)水平方面，國內(nèi)水泵生產(chǎn)企業(yè)逐漸從傳統(tǒng)的單體制造生產(chǎn)線向智能化、自動化生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變，引進和培養(yǎng)了一批技術(shù)拔尖人才，提高了生產(chǎn)過程中的技術(shù)應(yīng)用能力。同時，通過引進國外先進技術(shù)和設(shè)備，企業(yè)的生產(chǎn)工藝和裝備水平也得到了提升。但仍需要在技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、品牌建設(shè)等方面繼續(xù)努力。

臥式泵與立式泵相比，具有占地面積小、安裝方便、維護方便和防爆電機等優(yōu)點，在各種領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其在高層建筑、暖通制冷循環(huán)、浴室等增壓配套設(shè)備中的應(yīng)用越來越多。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，2019 年我國離心泵行業(yè)總產(chǎn)值為729.13 億元，其中臥式泵的市場占比為21.3%，較2018 年的18.7%有所增加。同時，臥式泵在節(jié)能環(huán)保、智能化和自動化、高效率、多樣化和與其他技術(shù)的融合等方面也不斷取得新的突破和進展，逐漸成為水泵行業(yè)中不可或缺的一部分。臥式泵是工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種泵，其在生產(chǎn)過程中發(fā)生異響問題會對設(shè)備運行產(chǎn)生不利影響，甚至可能會引發(fā)安全事故。因此，對于臥式泵的測試異響問題進行分析和解決具有重要意義。

1 異響問題現(xiàn)況

工廠反饋新一代臥式泵CHM 在測試過程中存在擦牢異響，排水過程中存在極端爆破音，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量及交付期，臥式泵異響的解決辦法可以從以下幾個方面來考慮。①機械噪音。檢查泵軸、軸承、葉輪等部件是否松動，如有松動現(xiàn)象，應(yīng)緊固。同時，可以適當(dāng)加入潤滑油，降低摩擦噪音；②氣動噪音。檢查風(fēng)扇葉片是否有損壞或者氣流相對速度過大，如有應(yīng)更換風(fēng)扇葉片或減小風(fēng)扇直徑，降低氣動噪音；③液壓噪音。檢查液壓泵的工作狀態(tài)、泵閥的泄漏和泵的安裝精度等因素，如有需要進行調(diào)整和維修；④其他原因。如電機噪音、流量控制系統(tǒng)故障等，也需要根據(jù)具體情況進行排查和處理?，F(xiàn)場初步排查，拆解NG 水泵發(fā)現(xiàn)導(dǎo)葉中間軸孔由20 mm 磨損至20.5 mm，且葉輪隔套上存在明顯旋轉(zhuǎn)劃痕，鎖定原因為機械噪音，臥式泵結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 臥式泵結(jié)構(gòu)圖

2 異響原因分析

2.1 設(shè)計間隙分析

在問題分析中，排除設(shè)計原因是一個重要的步驟，因為設(shè)計原因可能會對問題的根本原因產(chǎn)生干擾，在設(shè)計階段存在缺陷，那么這些缺陷可能會導(dǎo)致問題的發(fā)生，為了更好地理解問題的本質(zhì)，排除設(shè)計原因是非常重要的。通過排除設(shè)計原因，可以更加準(zhǔn)確地確定問題的根本原因，從而制定更加有效的解決方案。現(xiàn)擦牢異響情況只存在于新一代CHM10-50，結(jié)構(gòu)相近的CHM12-5 未出現(xiàn)異常，2 款產(chǎn)品均無支撐導(dǎo)葉，通過零件圖發(fā)現(xiàn)CHM12-5 隔套與導(dǎo)葉的單邊間隙為0.5 mm，而新一代CHM10-50 隔套與導(dǎo)葉的單邊間隙僅為0.3 mm，通過尺寸鏈計算剩余間隙0.063 mm，未加裝支撐導(dǎo)葉情況下對零部件的尺寸要求較高，在產(chǎn)品設(shè)計階段，設(shè)計考慮不全面是一個常見的問題，這可能會導(dǎo)致零件質(zhì)量要求過高。如果設(shè)計考慮不全面導(dǎo)致零件質(zhì)量要求過高，那么可能會影響產(chǎn)品的整體性能和質(zhì)量。為了避免這種情況的發(fā)生，需要在設(shè)計階段盡可能全面地考慮各種因素，包括材料選擇、制造工藝、安全性和可靠性等。同時，還需要與生產(chǎn)和制造團隊密切合作，確保產(chǎn)品設(shè)計滿足客戶的需求和標(biāo)準(zhǔn)。

尺寸鏈?zhǔn)欠治龊图夹g(shù)工序尺寸的有效工具，在制訂機械加工工藝過程和保證裝配精度中都起著重要作用。在零件加工或機器裝配過程中，由互相聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接排列而成的封閉尺寸組。

2.2 零件尺寸量測

零件尺寸量測是機械制造中的重要環(huán)節(jié)，零件的尺寸精度會影響到產(chǎn)品配合精度，如果尺寸精度不高，就會導(dǎo)致零件之間的配合不良，從而影響零件的穩(wěn)定性和可靠性，因此在零件加工過程中，需要嚴(yán)格控制零件的尺寸精度，以確保零件的質(zhì)量和使用性能。

1）電機泵軸跳動是指泵軸的徑向和軸向之間的相對位移，跳動差會加速水泵部件的磨損，如葉輪、軸承等，導(dǎo)致水泵故障率上升，導(dǎo)致水泵運行時產(chǎn)生振動和噪音，對泵軸進行隨機抽查，跳動設(shè)計要求為0.1 mm↓，結(jié)果合格，數(shù)據(jù)內(nèi)容見表1。

表1 泵軸跳動測量數(shù)據(jù)表mm

2）隔套使用在葉輪當(dāng)中，介于葉輪與泵軸之間，其主要作用是固定其位置，使其對中，同時減少泄露和減小振動，關(guān)鍵尺寸為葉輪隔套的Z 向高度及平面度，調(diào)查質(zhì)量外協(xié)外購件檢驗記錄表Z 向高度誤差±0.1 mm↓，平面度±0.05 mm↓，確認(rèn)隔套尺寸合格。

3）導(dǎo)葉是臥式泵的重要部件，其作用是控制水流的方向、速度和壓力，裝配過程中若導(dǎo)葉外殼的同心度差，多級累計誤差后影響臥式泵內(nèi)芯的Z 向偏移，導(dǎo)致水泵運行過程中非線性旋轉(zhuǎn)，影響臥式泵的振動和噪音，導(dǎo)葉外殼常規(guī)抽檢跳動范圍為0.05~0.12 mm，符合設(shè)計要求。

2.3 裝配分析

裝配工藝對產(chǎn)品的影響非常重要，可以直接影響產(chǎn)品的性能，包括其可靠性、穩(wěn)定性和持久性。通過精細(xì)的裝配工藝，可以確保每個零部件在產(chǎn)品中正確地安裝和配合，從而優(yōu)化產(chǎn)品的性能，也可以影響產(chǎn)品的安全性。不當(dāng)?shù)难b配工藝可能導(dǎo)致產(chǎn)品在運行過程中出現(xiàn)故障或產(chǎn)生安全隱患。為了確保裝配工藝對產(chǎn)品產(chǎn)生積極影響，需要采用適當(dāng)?shù)难b配技術(shù)和質(zhì)量控制措施。這包括制定詳細(xì)的裝配指導(dǎo)書和操作規(guī)范，確保裝配人員經(jīng)過充分的培訓(xùn)和技能提升，以及在生產(chǎn)過程中進行定期的質(zhì)量檢查和評估。同時，持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進也是提高裝配工藝的重要手段，以適應(yīng)不斷變化的市場需求和競爭環(huán)境。

1）新一代CHM10-50 現(xiàn)場裝配20 臺份進行驗證，確認(rèn)現(xiàn)場作業(yè)員工未嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書進行裝配，裝配完畢未進行盤車確認(rèn)是否擦牢?，F(xiàn)場抽取10 臺盤車靈活無異響水泵進行性能測試，其過程中無明顯擦牢異響情況，排水過程中6 臺水泵異響且有爆破音，排除裝配對排水異響的影響。后續(xù)生產(chǎn)過程采用最佳的工作方式，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程，完善工藝流程卡，經(jīng)常開展規(guī)范化作業(yè)檢查，班組長對每班情況進行評價和考核。

2）泵軸鎖緊螺母扭矩，緊固力矩會影響傳動系統(tǒng)中的動力傳遞，過大的緊固力矩可能會導(dǎo)致傳動系統(tǒng)故障或損壞。設(shè)計扭矩范圍為11~13 N·m，現(xiàn)況調(diào)查數(shù)據(jù)內(nèi)容詳見表2。

表2 扭矩測量表N·m

測量發(fā)現(xiàn)泵軸螺母扭矩值不合格且波動較大，調(diào)查原因為裝配螺母鎖付過程中未嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行固定泵軸鎖付，導(dǎo)致鎖緊過程中軸與螺母同步轉(zhuǎn)動，規(guī)范作業(yè)確認(rèn)扭矩值合格后進行測試，排水異響仍然存在，排除扭矩的影響。

2.4 測試設(shè)備

測試設(shè)備在產(chǎn)品質(zhì)量控制和保證方面起著至關(guān)重要的作用，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。通過使用適當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備，可以對產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)進行全面的檢測和分析，以確保產(chǎn)品符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。如果測試設(shè)備不夠精確或功能不全，可能會漏檢或誤檢產(chǎn)品缺陷，從而對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，在生產(chǎn)過程中，同一批次的產(chǎn)品需要滿足相同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性。如果測試設(shè)備能夠準(zhǔn)確地檢測出每一批次的產(chǎn)品質(zhì)量差異，就可以及時進行調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)過程，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量一致性。通過使用測試設(shè)備對原型產(chǎn)品進行測試和評估，可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計和制造中的問題，并指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計師進行改進和優(yōu)化，從而提高產(chǎn)品的開發(fā)效率和質(zhì)量。為了確保測試設(shè)備對產(chǎn)品的積極影響，需要選擇合適的測試設(shè)備和制定相應(yīng)的測試流程和標(biāo)準(zhǔn)。這包括根據(jù)產(chǎn)品的特性和要求選擇適當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備，并確保測試設(shè)備的精度、靈敏度和可靠性符合要求。同時，還需要對測試人員進行培訓(xùn)和技能提升，以確保他們能夠正確地使用和維護測試設(shè)備，能夠根據(jù)測試結(jié)果進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進。生產(chǎn)線排水設(shè)備的現(xiàn)有壓力設(shè)定值為0.7 MPa，對比其他類型臥式泵排水情況，排水過程中產(chǎn)生的噪音均過大，曾發(fā)生過導(dǎo)葉口環(huán)與口環(huán)蓋分離現(xiàn)象，且壓力設(shè)定值未進行工藝驗證。

3 對策制定

總結(jié)測試異響因素，考慮工廠生產(chǎn)狀態(tài)，進行現(xiàn)場對策的制定驗證，裝配完成后必須進行盤車作業(yè)，NG 水泵不得進入測試，排水設(shè)備壓力設(shè)定值調(diào)整為0.4 MPa，驗證過程見表3。

表3 驗證過程

4 效果確認(rèn)

改善效果確認(rèn)是指在工廠標(biāo)準(zhǔn)化實施后，需要對實施的效果進行評估和確認(rèn)，以確定標(biāo)準(zhǔn)化的實施是否達到了預(yù)期的目的和效果，通過對改善效果的確認(rèn)，可以及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化實施中存在的問題和不足，并進行調(diào)整和改進，以確保標(biāo)準(zhǔn)化的實施達到預(yù)期的目的和效果。同時，也可以為今后類似工作的開展提供經(jīng)驗和參考。對策制定實施后對新一代CHM10-50 水泵進行跟蹤，進行測試及排水效果驗證，異響情況明顯改善，無排水爆破音，截止發(fā)文未反饋不良。總的來說，解決臥式泵異響需要從源頭入手，從設(shè)計、零件及設(shè)備等多個方面進行排查和處理，確保出廠水泵的穩(wěn)定運行和用戶的使用體驗。有形的改善效果減少了因返工而造成的換件零件損失，降低了單臺的人工工時成本，提高工廠水泵產(chǎn)能，無形的改善效果強化涉及零件質(zhì)量檢測，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)品競爭力及口碑。

5 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化的主要作用是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段和必要條件，標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用范圍也很廣，包括產(chǎn)品、服務(wù)、生活和管理等方方面面。標(biāo)準(zhǔn)化的原則是以科學(xué)為基礎(chǔ)，通過協(xié)商一致和互相理解來制定標(biāo)準(zhǔn)，并且要制定有科學(xué)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化可以使生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進行，企業(yè)的管理變得更加簡單和高效，從而提高管理效率、及生產(chǎn)效率和質(zhì)量，使生產(chǎn)過程中的物料和設(shè)備得到最大化利用，降低成本，使員工掌握更加規(guī)范化的操作方法，從而提高員工素質(zhì)，企業(yè)在市場競爭中具有更強的競爭力，吸引更多的客戶和合作伙伴，獲得更多的市場份額。通過本次對臥式泵測試異響分析改善，對工廠的設(shè)計及制造進行了標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化，為今后臥式泵的設(shè)計及生產(chǎn)提供參考。

6 結(jié)束語

臥式泵作為一種常見的管道離心泵，在工業(yè)生產(chǎn)和城市給排水等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。未來，臥式泵的發(fā)展?jié)摿χ饕w現(xiàn)在以下幾個方面。①節(jié)能環(huán)保，隨著環(huán)保意識的不斷增強，人們對于泵的要求也越來越高，特別是在節(jié)能環(huán)保方面。臥式泵采用先進的技術(shù)和設(shè)計，可以在保證性能的前提下，降低能耗和噪音，從而更加符合環(huán)保要求；②智能化和自動化，隨著工業(yè)4.0的推進，越來越多的臥式泵開始采用智能化和自動化技術(shù)，如遠程監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)等功能，提高了臥式泵的效率和可靠性，同時也減少了人工操作，降低了成本；③高效率，臥式泵在設(shè)計時就考慮了高效率的問題，通過優(yōu)化葉輪形狀、軸承結(jié)構(gòu)等方式，可以使其在保證性能的前提下，實現(xiàn)更高的效率，從而提高了經(jīng)濟效益；④多樣化，隨著市場需求的不斷變化，臥式泵的設(shè)計也開始更加多樣化，涵蓋了更廣泛的應(yīng)用場景，如高溫、高壓、防爆等領(lǐng)域，滿足不同客戶的需求；⑤與其他技術(shù)的融合，臥式泵可以與其他技術(shù)相結(jié)合，如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等，實現(xiàn)更加智能化和自動化的生產(chǎn)和管理，提高效率和降低成本。

綜上所述，臥式泵在未來具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ瑢⒃诠?jié)能環(huán)保、智能化和自動化、高效率、多樣化和與其他技術(shù)的融合等方面不斷取得新的突破和進展。作為水泵行業(yè)的技術(shù)工藝人員，首要任務(wù)就是保證水泵的高質(zhì)量。