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摘要:转子预装是装配工艺中的关键一环,它能定位轴套、叶轮、平衡盘等关键部件在轴上的具体位置,并检测转子上各部件径向和轴向的跳动,通过一定的装配工艺来保证转子与固定零部件的轴向和径向间隙,从而避免旋转部件与固定部件之间的有害摩擦,减少振动和噪音以及改善密封性能。
关键词:预装;转子;装配工艺
1、 引言
GC型锅炉给水泵为多级分段式填料密封型离心泵,采用平衡盘、平衡水管和角接触球轴承来平衡轴向力和径向力。叶轮和平衡盘由一左旋螺纹的前轴套和一右旋螺纹的后轴套锁紧在轴上面,由于加工工艺和公差配合等方面的因素,正常工作状态时前后轴套并不在其相应的定位位置上,如果不通过预装定位各个零部件在轴上的位置,将导致整个装配过程的失败。
2、 原因分析
GC型锅炉给水泵为多级分段式,其进出口均垂直向上,其扬程可根据使用需要而增减水泵级数。水泵装配良好与否,对性能影响关系极大,尤其是各个叶轮的出口与导叶进口的相对位置,每级叶轮的吐出口中心必须对准导叶的中心,其中稍有偏差即使水泵的流量减少、扬程降低、效率差,故在检修装配时要求比较高。
传统的装配工艺是将前轴套旋转到极限位置,然后顺次安装进水段、O型圈、键、一级叶轮、一级中段、二级叶轮、二级中段、键、三级叶轮、出水段、平衡盘、O型圈、后轴套、前轴承体、前轴承、前轴承锁紧圈、前轴承端盖、后填料函、后轴承体、后轴承、后轴承锁紧圈、后轴承端盖以及平衡水管。前轴承内圈通过前轴套端面定位并使用圆螺母锁紧,外圈由于平衡盘轴向间隙能够动态调节而处于轴向自由状态;后轴承内圈则以轴上台阶为定位,外圈与后轴承端盖之间保留相应的膨胀间隙。但是现实中由于零部件的加工精度和公差配合等原因,采用传统的装配工艺会使前轴套过度靠前,从而挤占前轴承三分之一的安装位置,并导致联轴器安装不到位;与此同时,叶轮和平衡盘在轴上的位置也相应的往驱动端一侧移动了,导致平衡盘的键突出来顶到后轴套和O型圈,从而整个转子没有办法锁紧;轴相对固定零部件将往非驱动端移动,后轴承虽能安装到轴上相应的位置,但是轴承端面将高于轴承体端面,从而导致后轴承体无法密封。通过转子的试装,我们能够很好地解决地定位前后轴套和叶轮在轴上的位置,从而避免此类问题的发生。
3、 步骤与要领
3.1要对轴进行检查,将轴的一端用车床的三爪卡盘夹住,找正,一端用尾架安装顶针顶住中心孔,配合百分表检查轴的弯曲度,最大圆跳动不能超过0.03mm。如果现场缺少相应的固定设备,轴只能放到V型铁上,由于两侧轴承位置不是同样的直径,这就要求在转动轴的同时不能横向移动轴。
3.2顺次装入前轴套、O型圈、键、一级叶轮、二级叶轮、键、三级叶轮、平衡盘、O型圈和后轴套。调整前后轴套在轴上的位置,使后轴套末端露出半个螺距的螺纹,然后锁紧前后轴套。
3.3将转子一端用三爪卡盘夹住,找正,一端用顶针顶住中心孔,运用百分表检查圆跳动,依次检查叶轮前后口环位置、平衡盘、前后轴套等处,要求圆跳动的绝对值不得大于0.08mm。对于中心孔已经损坏的,一端可用车床三爪卡盘夹住,一端用中心托架支撑。
3.4前轴套位置不动,顺次拆下后轴套、O型圈、平衡盘、三级叶轮、键、二级叶轮、一级叶轮、键、O型圈。
3.5将带有前轴套的轴穿入进水段,键槽朝上,在转子未锁紧之前不能旋转,顺次装入O型圈、键、一级叶轮、一级中段、二级叶轮、二级中段、键、三级叶轮、出水段、平衡盘用相应长度的轴套代替(以免因为平衡盘的轴向间隙影响测量全窜)、O型圈、后轴套、后轴承体、前轴承体。
3.6中段与进水段、中段与中段、中段与出水段之间都需要安装0.2mm左右的纸垫,总共4个。
3.7在前后轴承体内装入预装轴承,使整个转子被前后轴承的预装轴承所支撑,(预装轴承是专用工具,通过加工手段消除了内圈与轴之间的过盈量),转子的中心处于正常的中心位置。通过将轴推向驱动端—测量轴向数据—推向非驱动端—测量轴向数据,反复几次测量全窜。
3.8将真实的平衡盘装回原来的位置,反复几次测量转子的行程L,此时L=叶轮后盖板与中段之间的间隙最小值(后半窜)+平衡盘的轴向工作间隙。平衡盘轴向工作间隙一般取0.1-0.2mm,所以叶轮后半窜就可以算出来,理论上叶轮后半窜=1/2全窜。如果前后半窜偏差不大可以不调整,或者通过中段之间的垫片来调整;如果偏差较大,则需要在相应位置增加垫片或者通过加工手段减小相应部位的轴向尺寸。
3.9将转子推向非驱动端,将非驱动端轴承上到位,用圆螺母锁紧;
3.10将转子推向驱动端,测量非驱动端轴承端盖台阶与非驱动端轴承外圈之间的距离,调整好垫片,留出平衡盘轴向间隙0.1-0.2mm和工作总窜量0.1mm,上好非驱动端轴承端盖,并将转子推向非驱动端;
3.11将驱动端轴承上到位,用轴承锁紧圈锁紧,上好驱动端轴承端盖。
4、 总结
通过预装能够清晰准确地分析零部件是否符合安装和维修要求并且能很好地定位轴上各个零部件的安装位置、检测和调整转子关键部件的轴向和径向间隙,从而避免由于间隙不合理造成的摩擦、振动和噪音等。
5、 参考文献
【1】陈乃祥,吴玉林.离心泵[M].北京:机械工业出版社,2005,10,8.
【2】关醒凡,现代泵技术手册[M].北京:宇航出版社,1995.
关键词:预装;转子;装配工艺
1、 引言
GC型锅炉给水泵为多级分段式填料密封型离心泵,采用平衡盘、平衡水管和角接触球轴承来平衡轴向力和径向力。叶轮和平衡盘由一左旋螺纹的前轴套和一右旋螺纹的后轴套锁紧在轴上面,由于加工工艺和公差配合等方面的因素,正常工作状态时前后轴套并不在其相应的定位位置上,如果不通过预装定位各个零部件在轴上的位置,将导致整个装配过程的失败。
2、 原因分析
GC型锅炉给水泵为多级分段式,其进出口均垂直向上,其扬程可根据使用需要而增减水泵级数。水泵装配良好与否,对性能影响关系极大,尤其是各个叶轮的出口与导叶进口的相对位置,每级叶轮的吐出口中心必须对准导叶的中心,其中稍有偏差即使水泵的流量减少、扬程降低、效率差,故在检修装配时要求比较高。
传统的装配工艺是将前轴套旋转到极限位置,然后顺次安装进水段、O型圈、键、一级叶轮、一级中段、二级叶轮、二级中段、键、三级叶轮、出水段、平衡盘、O型圈、后轴套、前轴承体、前轴承、前轴承锁紧圈、前轴承端盖、后填料函、后轴承体、后轴承、后轴承锁紧圈、后轴承端盖以及平衡水管。前轴承内圈通过前轴套端面定位并使用圆螺母锁紧,外圈由于平衡盘轴向间隙能够动态调节而处于轴向自由状态;后轴承内圈则以轴上台阶为定位,外圈与后轴承端盖之间保留相应的膨胀间隙。但是现实中由于零部件的加工精度和公差配合等原因,采用传统的装配工艺会使前轴套过度靠前,从而挤占前轴承三分之一的安装位置,并导致联轴器安装不到位;与此同时,叶轮和平衡盘在轴上的位置也相应的往驱动端一侧移动了,导致平衡盘的键突出来顶到后轴套和O型圈,从而整个转子没有办法锁紧;轴相对固定零部件将往非驱动端移动,后轴承虽能安装到轴上相应的位置,但是轴承端面将高于轴承体端面,从而导致后轴承体无法密封。通过转子的试装,我们能够很好地解决地定位前后轴套和叶轮在轴上的位置,从而避免此类问题的发生。
3、 步骤与要领
3.1要对轴进行检查,将轴的一端用车床的三爪卡盘夹住,找正,一端用尾架安装顶针顶住中心孔,配合百分表检查轴的弯曲度,最大圆跳动不能超过0.03mm。如果现场缺少相应的固定设备,轴只能放到V型铁上,由于两侧轴承位置不是同样的直径,这就要求在转动轴的同时不能横向移动轴。
3.2顺次装入前轴套、O型圈、键、一级叶轮、二级叶轮、键、三级叶轮、平衡盘、O型圈和后轴套。调整前后轴套在轴上的位置,使后轴套末端露出半个螺距的螺纹,然后锁紧前后轴套。
3.3将转子一端用三爪卡盘夹住,找正,一端用顶针顶住中心孔,运用百分表检查圆跳动,依次检查叶轮前后口环位置、平衡盘、前后轴套等处,要求圆跳动的绝对值不得大于0.08mm。对于中心孔已经损坏的,一端可用车床三爪卡盘夹住,一端用中心托架支撑。
3.4前轴套位置不动,顺次拆下后轴套、O型圈、平衡盘、三级叶轮、键、二级叶轮、一级叶轮、键、O型圈。
3.5将带有前轴套的轴穿入进水段,键槽朝上,在转子未锁紧之前不能旋转,顺次装入O型圈、键、一级叶轮、一级中段、二级叶轮、二级中段、键、三级叶轮、出水段、平衡盘用相应长度的轴套代替(以免因为平衡盘的轴向间隙影响测量全窜)、O型圈、后轴套、后轴承体、前轴承体。
3.6中段与进水段、中段与中段、中段与出水段之间都需要安装0.2mm左右的纸垫,总共4个。
3.7在前后轴承体内装入预装轴承,使整个转子被前后轴承的预装轴承所支撑,(预装轴承是专用工具,通过加工手段消除了内圈与轴之间的过盈量),转子的中心处于正常的中心位置。通过将轴推向驱动端—测量轴向数据—推向非驱动端—测量轴向数据,反复几次测量全窜。
3.8将真实的平衡盘装回原来的位置,反复几次测量转子的行程L,此时L=叶轮后盖板与中段之间的间隙最小值(后半窜)+平衡盘的轴向工作间隙。平衡盘轴向工作间隙一般取0.1-0.2mm,所以叶轮后半窜就可以算出来,理论上叶轮后半窜=1/2全窜。如果前后半窜偏差不大可以不调整,或者通过中段之间的垫片来调整;如果偏差较大,则需要在相应位置增加垫片或者通过加工手段减小相应部位的轴向尺寸。
3.9将转子推向非驱动端,将非驱动端轴承上到位,用圆螺母锁紧;
3.10将转子推向驱动端,测量非驱动端轴承端盖台阶与非驱动端轴承外圈之间的距离,调整好垫片,留出平衡盘轴向间隙0.1-0.2mm和工作总窜量0.1mm,上好非驱动端轴承端盖,并将转子推向非驱动端;
3.11将驱动端轴承上到位,用轴承锁紧圈锁紧,上好驱动端轴承端盖。
4、 总结
通过预装能够清晰准确地分析零部件是否符合安装和维修要求并且能很好地定位轴上各个零部件的安装位置、检测和调整转子关键部件的轴向和径向间隙,从而避免由于间隙不合理造成的摩擦、振动和噪音等。
5、 参考文献
【1】陈乃祥,吴玉林.离心泵[M].北京:机械工业出版社,2005,10,8.
【2】关醒凡,现代泵技术手册[M].北京:宇航出版社,1995.