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多级离心泵轴瓦逆向测绘及优化设计

发布时间:2020-11-11

一、到厂状态
1. 合金面有明显刮研痕迹,初始安装时对其接触面、接触角、装配间隙均有刮研补偿;
2. 下瓦合金大面积剥落和裂纹,且剥落表象不规则,此为疲劳剥落的典型形态;(在交变载荷的作用下,轴承合金表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹,当裂纹向轴承合金衬与衬背结合面扩展后,造成轴承合金的剥落。)
3. 端面密封为轴瓦本体材质—碳钢,且有磨轴的痕迹,通常钢质可作为开放式密封(密封间隙较大),成本低密封效果差,极端状况时将与转子刚性接触产生剧烈振动,造成轴瓦的二次损坏以及转子的磨损;
4. 轴承外形未见明显变形。
某型多级离心泵轴瓦逆向测绘及优化设计
二、轴瓦结构
1. 单止口销定位安装形式,剖分式、固定瓦结构,圆瓦/椭圆瓦不明晰;
2. 油环自润滑,上瓦油环位置开设观察孔;
3. 水平方向两轴向油囊,未见油囊过渡到出油槽直通端面;
4. 下瓦两侧底开设出油孔(斜置),单侧密封结构,内两道密封设置回油口;
5. 上下瓦依靠中分面斜角暗销定位,无把合螺钉紧固。
某型多级离心泵轴瓦逆向测绘及优化设计
三、逆向测绘要点
1. 轴瓦内孔尺寸、轴瓦承载面有效宽度、合金层厚和密封尺寸;
2. 轴瓦外圆安装尺寸,定位销尺寸和位置尺寸;
3. 上瓦、下瓦甩油环位置裕度;
4. 两侧出油孔位置校准。
四、优化设计
鉴于轴瓦到厂损坏状态并考虑其加工便利性,对此轴瓦作优化设计:
1. 端面密封采用巴氏合金(合金层厚2mm)。巴氏合金质地软,可与轴跑合避免磨轴,同时适当减小密封尺寸可减少侧泄,有效提升端面密封性能;
2. 根据轴颈尺寸和转速等参数,估取轴瓦内孔直径间隙比。控制内孔尺寸和形位公差以及瓦包角,可避免刮研或减少刮研(免刮型轴瓦);
3. 包角设置为上下各150°,机加工出油囊,且要求圆滑过渡;
4. 定位销及销孔配作,增加斜对角紧固螺钉,降低装夹难度,避免内孔精加工时出现锥度(轴向喇叭口),保证内孔圆柱度及与基准外圆同心度等关键设计和加工要点。
某型多级离心泵轴瓦逆向测绘及优化设计
五、关键尺寸复核
使用三坐标测量仪对瓦型、内孔尺寸、密封尺寸、外圆安装尺寸、油环尺寸裕度等关键要素进行复核。
某型多级离心泵轴瓦逆向测绘及优化设计
六、SW工程图及加工工艺
略。

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