工业过程设备维护与检修
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2.4 离心泵的检修

离心泵在化工生产中的使用范围日益扩大,估计在化工用泵中,80%~90%为离心泵。我国的检修制度长期执行的主要是计划预修制,随着故障诊断水平的提高以及状态监测的不断运用,目前一些机器设备也在逐步实行状态维修。

(1)零部件的质量标准

泵体应无裂纹,泵体涡旋室及液体通道内壁铸造表面应光滑。双级叶轮泵泵体与泵盖中分面的平面度,以1m长的平尺检查应不超过0.1mm。

泵轴不应有腐蚀、裂纹等缺陷。泵轴轴颈的表面粗糙度为:安装叶轮、轴套及装配联轴器处Ra3.2μm,装配滚动轴承处1.6μm,装配滑动轴承处Ra0.8μm。轴的直线度公差,在轴颈处为0.02mm,其他部位为0.1mm。轴和轴套不能采用同一种材料,特别不能采用同一牌号的不锈钢,以免咬死。轴套材料应符合图样,轴套不允许有裂纹,外圆表面不允许有砂眼、气孔、疏松等铸造缺陷,表面粗糙度为Ra1.6μm。

叶轮表面及液体流道内壁应清理洁净,不能有粘砂、毛刺和污垢;流道入口加工面与非加工面衔接处应圆滑过渡。新装的叶轮必须作静平衡,作静平衡的不平衡量应不大于表2-10中数值规定。

表2-10 叶轮作静平衡允许的不平衡量

平衡盘与平衡环接触平面的表面粗糙度为Ra1.6μm,接触良好。

转子装配后,各部件的间隙塞尺检查、跳动检查合格后,应按GB 10889—1989《泵的振动测量与评价方法》进行动平衡试验。

(2)零部件的检查与修理

离心泵的检修,在解体后要检查各零件的磨损、腐蚀和冲蚀的程度,并根据具体情况予以修复和更换。

1)静子部件的修理 对泵体进行测厚、鉴定,对泵座也要进行检查,如在不承受压力部位发现裂纹或其他可焊补的铸造缺陷时,按照JB/T 6880.1—2013《泵用灰铸铁件焊补》进行修补。对于磨损的密封环、间隙过大的密封环予以更换,但要认真制订可修理尺寸的范围,用以补偿相配件磨损的部分,保证检修质量。

2)转子部件的修理 泵轴在检修或更换时,如有必要可做探伤检查。轴磨损后,可用电镀、喷镀、涂刷镀、激光熔覆的方法进行修复。键与键槽应配合紧密,不允许加垫片,键与键槽过盈量应符合表2-11中的要求。轴上键槽磨损后,可根据磨损情况适当加大,但最大只能按标准尺寸增大一级,在结构和受力允许时,可在原键槽的90°或120°方向另开键槽。泵轴颈的圆柱度为轴径的1/4000,最大值不得超过0.025mm,且表面无伤痕,粗糙度为Ra1.6μm。

表2-11 键与键槽的过盈量表  单位:mm

叶轮作静平衡的不平衡重量如大于表2-10中的数值,则可用去重法从叶轮两侧切削,切去的厚度应不超过叶轮原壁厚的1/3,切削部件应与未切削处平滑相接。如果离心泵的流量大于工作流量,扬程大于工作扬程及功率大于轴功率时,那么,在修理时也可对叶轮的外径进行切削,并重新进行平衡试验,在工作转速不变的条件下,利用切割定律:

式中 Q'——切削后的流量;

H'——切削后的扬程;

N'——切削后的轴功率;

D'——切削后的叶轮外径。

其余的参数为原来值。

离心泵叶轮的切削量是有一定限度的,如叶轮周边切去很多,泵的效率就要降低很多。根据经验,叶轮直径的允许车削量与泵的比转数ns有关,见表2-12。

表2-12 离心泵叶轮的允许车削量

注:ns=3.65n/H3/4n是指泵效率最高工况时的转速。

同时也可以通过调整叶轮与泵盖间的间隙进行修正,但受泵结构的限制。

(3)组装质量标准

轴套与轴的配合用H8/h8或H9/h9。

键槽中心对轴颈中心线的偏移量应不大于0.06mm,歪斜不大于0.03mm/100mm。

装配叶轮、轴套以及联轴器等部位轴颈的径向跳动应不大于0.03mm。

叶轮与轴的配合一般采用H7/h6。

叶轮密封部件外圆及轴套外圆的径向跳动,应不超过表2-13中的规定。

表2-13 泵轮密封部件外圆及轴套外圆允许的最大径向跳动  单位:mm

叶轮密封部件外圆与密封环的直径间隙根据图样规定。若无资料,可按表2-14~表2-16选取。要保证四周配合间隙均匀。

表2-14 铸铁和青铜泵轮密封部件外圆与密封环的直径间隙  单位:mm

表2-15 碳钢和Cr13泵轮密封部件外圆与密封环的直径间隙  单位:mm

表2-16 0Cr18Ni泵轮密封部件外圆与密封环的直径间隙  单位:mm

轴承压盖与滚动轴承端面间隙应不大于0.10mm;轴的膨胀侧轴承与滚动轴承端面的间隙,应根据两轴承间轴的长度和介质温度来确定,要留出足够的间隙。滑动轴承的轴瓦顶间隙按表2-17选取。

表2-17 滑动轴承的轴瓦顶隙  单位:mm

弹性套柱销联轴器两轴的对中偏差及两端面间隙应符合表2-18的规定值。

表2-18 弹性套柱销联轴器两轴的对中偏差及两端面间隙  单位:mm

(4)拆卸、组装及调整

将泵体下部的丝堵拧下,使泵腔内介质放尽。拆除进、出口法兰螺栓,拆除泵的联轴器连接柱销。

拆下泵盖,在拆卸叶轮螺母、轴套、滚动轴承时,如发现被锈蚀咬住,应用煤油、除锈剂或松动剂浸泡后再拆,不要随意敲击。拆装滚动轴承时应使用专用拆装工具(如轴承提拔器)或利用压力机,且方法要正确。

轴承热装时,可用轴承加热器或在100~120℃的机油中加热后装配,严禁用火焰直接加热及用锤直接敲击轴承。

转子装于泵体内,应使叶轮流道中线对准涡旋室中线。对于双吸式叶轮应用轴套螺母调整叶轮位置,使其与两侧密封环端面间隙相等,还要测定转子的轴向总窜动量,然后根据总窜动量的一半进行转子定位。

陶瓷、玻璃、硅铁等脆性材料的泵,在拧紧螺栓时,拧紧力应均匀分布。避免螺栓拧得过紧而损坏泵体,一般以不泄漏为原则。