一、多級離心泵的磨損部位
熊貓水泵了解到目前礦用多級離心泵磨損zui嚴重的部位是平衡盤,然后依次是葉輪口環(huán)、盤根套、中段的軸孔襯套等。
一般固體顆粒不會把泵體外殼磨穿,不會把葉輪外徑磨小,也不會把葉片磨短。平衡盤磨損后變薄,使轉(zhuǎn)子向電機方向(向前)的竄量超限,從而產(chǎn)生連鎖損壞。葉輪口環(huán)和中段軸套磨損后,密封間隙變大,使離心泵出水不足或不出水,有時還拌有強烈的震動。
二、平衡盤的磨損過程
平衡盤有軸向端面跳動,泵體平衡板也有軸向端面跳動。平衡盤轉(zhuǎn)動一周,會在轉(zhuǎn)到某一角度時,局部出現(xiàn)軸向間隙的zui大間隙或zui小間隙 。平衡盤的平衡狀態(tài)是動態(tài)的,泵的轉(zhuǎn)子在某一平衡位置會前后作軸向脈動。工況點改變時,轉(zhuǎn)子會自動移到新的平衡位置作軸向脈動。這種軸向端面跳動和軸向脈動疊加后,軸向間隙b0 便具有局部的動態(tài)zui大間隙b0max 和zui小間隙b0min 。
假設:一個固體K的顆粒直徑為A,已隨著液體到達平衡盤前面的高壓區(qū),并且b0max>A>b0min,則固體K將被液體從軸向zui大間隙b0max附近裹進平衡盤的軸向間隙之內(nèi)。當固體K剛剛跨進較小的距離S,平衡盤就轉(zhuǎn)到軸向間隙b0小于A的位置,或者平衡盤正竄回到軸向間隙b0小于A的位置。這時,平衡盤將對固體K產(chǎn)生擠壓,二者將發(fā)生相對運動。平衡盤端面會被固體K擠壓出凹痕,會被刮削出凹槽,直到固體K被研碎。如果這種規(guī)格的固體顆粒含量較高,就會以前仆后繼之勢,不斷被裹進來,使平衡盤端面很快出現(xiàn)*道環(huán)形溝槽。隨著磨蝕的加劇,會在略大于*道環(huán)形溝槽之外,相繼出現(xiàn)第二道溝槽、第三道溝槽……
盡管如此,這時泵軸的竄量還沒有發(fā)生明顯改變,取出平衡盤可以看到這些環(huán)狀溝槽大致是同心的 ,排列較整齊。與此同時,平衡板也出現(xiàn)相似的溝槽。
熊貓水泵廠認為下面的現(xiàn)象值得注意:
當另一個固體W的顆粒直徑為B,也到達平衡盤高壓區(qū),并且B≥b0max,則固體W將被擋在平衡盤的高壓區(qū)一側(cè)。此時,若大小不一的固體顆粒隨著液體不斷涌向平衡盤前面的高壓區(qū),粒徑小于或等于A的固體顆粒會隨著液流通過軸向間隙。粒徑大于或等于B的固體顆粒會被隔在這里,稱這種現(xiàn)象為“篩留現(xiàn)象”。
當被“篩留”的固體顆粒達到一定數(shù)量,并且堵在軸向間隙的的入口處,會使液體壓力升高,導致轉(zhuǎn)子向后發(fā)生脈動,使軸向間隙瞬間加大。這時,這些大粒徑固體顆粒乘機大量擠入平衡盤的軸向間隙,出現(xiàn)“強登陸現(xiàn)象”。若這種現(xiàn)象接連發(fā)生,可使平衡盤在較短的時間內(nèi)被磨薄。
三、葉輪口環(huán)的磨損過程
葉輪小裝到泵軸上之后,其口環(huán)存在徑向跳動;泵體口環(huán)孔也存在徑向跳動。葉輪轉(zhuǎn)動一周,會在轉(zhuǎn)到某一角度時,局部出現(xiàn)口環(huán)徑向間隙的zui大間隙或zui小間隙。轉(zhuǎn)動的泵軸會彎曲變形,產(chǎn)生zui大撓度。這種徑向跳動與zui大撓度疊加后,口環(huán)的徑向間隙b便有局部的動態(tài)zui大間隙bmax和zui小間隙bmin。同樣,口環(huán)的密封表面也會被固體顆粒擠壓、刮削出溝槽。然而,如果材料相同,由于口環(huán)的間隙不會象平衡盤那樣出現(xiàn)“脈動”和固體顆粒“強登陸現(xiàn)象”,所以,口環(huán)的磨損程度明顯小于平衡盤。這時,口環(huán)的磨損與平衡盤相比,不是主要矛盾。但是,應當注意,在取消平衡盤的多級泵中,口環(huán)的磨損將上升為主要矛盾,須認真對待。
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