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皮帶傳動而引起的徑向力負(fù)荷
昆山遠(yuǎn)方機(jī)電設(shè)備有限公司 2014/12/23 11:59:00
在設(shè)計過程中考慮了水泵工況對其吸水管的要求，以及水泵工況下吸水管的受力特點(diǎn)，盡可能提高尾水管的回能系數(shù)，減少其能量損失，使尾水管性能優(yōu)良尾水管及各管口的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計可有效避免機(jī)組在運(yùn)行當(dāng)中可能造成的管路破裂給機(jī)組運(yùn)行帶來的安全隱患，既保證其剛度和強(qiáng)度滿足水泵水輪機(jī)在各工況下運(yùn)行時的要求，又能提高整機(jī)的效率。
設(shè)計時并未考慮皮帶傳動而引起的徑向力負(fù)荷，若直接選用有可能會引起軸變形，嚴(yán)重時葉輪有可能損壞，甚至斷裂。因此在現(xiàn)役多臺泵結(jié)構(gòu)分析和比較基礎(chǔ)上，考慮選用一臺現(xiàn)有小流量單級旋渦泵為基礎(chǔ)進(jìn)行改制，以滿足空壓機(jī)機(jī)組的配套要求。軸與軸封該泵為單級旋渦泵，由皮帶傳動，通過空氣壓縮機(jī)主機(jī)的皮帶輪間接驅(qū)動。為了能承受軸輸人端較大的徑向力和防止軸變形，在輸人端串聯(lián)設(shè)置了兩只軸承，而在葉輪端設(shè)置同型號的軸承一只，以使主軸受力均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。另外，為能夠承受以上深海壓力，機(jī)械密封專門設(shè)計成耐高壓型，此外殼體接管端蓋密封都設(shè)計能夠承受的高壓。
原設(shè)計為法蘭稱占用空間大，若再加自吸用氣液分離罩，就沒有空間了。為此設(shè)計時將法蘭連接改為螺紋連接，排出腔進(jìn)行特殊設(shè)計使之有自吸功能，并與進(jìn)水口鑄成一體，采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)湯出水口安裝十分方便，且不占用空間，結(jié)構(gòu)緊湊。水力計算通過水力計算以確定泵的轉(zhuǎn)速葉輪直徑流道端面面積流道內(nèi)液體流速流道各部分尺寸葉片數(shù)隔舌包角和各部分間隙值大小。
泵軸是水泵的主要運(yùn)動部件，其綜合機(jī)械性能對泵產(chǎn)品的使用壽命至關(guān)重要，因改制泵皮帶傳動，輸人端有較大的皮帶張力，所以軸受彎矩作用變形量不能大，否則葉輪端碰到殼體，會引起葉輪頂部擦傷，甚至斷裂。
變形分析計算時，考慮葉輪靜態(tài)時受皮帶初張力引起的軸變形，計算結(jié)果葉輪端變形在以內(nèi)，變形較小，運(yùn)轉(zhuǎn)中葉輪不會碰到殼體，經(jīng)計算軸的強(qiáng)度剛度均滿足要求。靜壓試驗(yàn)將進(jìn)出口用蓋板封住，以水壓進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，歷時泵體密封及安裝連接部位均未見滲漏，達(dá)到了設(shè)計要求。
試驗(yàn)臺架試驗(yàn)系檢驗(yàn)泵的自吸性能壓力流量功率噪聲等主要技術(shù)指標(biāo)，以驗(yàn)證海水泵是否達(dá)到設(shè)計參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果列人表除功率較設(shè)計值高一些外，其他參數(shù)均滿足設(shè)計值要求。耐久性試驗(yàn)。
隨后泵又隨主機(jī)運(yùn)行了試驗(yàn)后又拆檢一次，經(jīng)檢驗(yàn)各零部件磨損正常，恢復(fù)后聯(lián)機(jī)繼續(xù)投人運(yùn)行。該泵是以原型泵為基礎(chǔ)，根據(jù)主機(jī)配套要求進(jìn)行改制的方案是正確的。經(jīng)試驗(yàn)，試制泵各項性能指標(biāo)除功率較大，均達(dá)到了設(shè)計要求，特別是經(jīng)歷的耐久性試驗(yàn)，表明該泵性能和結(jié)構(gòu)尺寸完全滿足了主機(jī)配套要求。該泵試制是成功的，其他類似的空壓機(jī)可配套使用。其余管路與尾水管接口處補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計均按以上公式進(jìn)行。