更新時(shí)間:2022-03-30 18:53:53 作者:創(chuàng)始人
許多泵用戶錯(cuò)誤地指責(zé)軸斷裂時(shí)軸材料的選擇,認(rèn)為他們需要更堅(jiān)固的軸。但選擇這條“越強(qiáng)越好”的道路往往是治標(biāo)不治本。軸故障問(wèn)題可能發(fā)生的頻率較低,但根本原因仍然存在。
一小部分泵軸會(huì)因冶金和制造工藝問(wèn)題而失效,如基體材料中未檢測(cè)到孔隙,退火和/或其他工藝處理不當(dāng)。一些故障是由于軸加工不當(dāng),更小的部分由于設(shè)計(jì)裕度不足以承受扭矩、疲勞和腐蝕而失效。
對(duì)于制造商或者用戶來(lái)說(shuō),另外一個(gè)因素是懸臂式泵中的軸撓性系ISF=L3/D4
它表示泵在偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)(最佳效率點(diǎn)或BEP)的情況下,軸由于徑向力而會(huì)偏轉(zhuǎn)(彎曲)多少。其中,D等于機(jī)械密封軸套處的軸徑(mm),L為葉輪出口中心線與徑向軸承之間的跨距(mm)。
1. 遠(yuǎn)離BEP工作:偏離泵BEP的允許區(qū)域運(yùn)行可能是導(dǎo)致軸故障的最常見(jiàn)原因。遠(yuǎn)離BEP工作會(huì)產(chǎn)生不平衡的徑向力。軸由于徑向力而產(chǎn)生的撓度會(huì)產(chǎn)生彎曲力,每轉(zhuǎn)兩次。例如,以3550 rpm旋轉(zhuǎn)的軸將彎曲7100次/分鐘。這種彎曲動(dòng)態(tài)會(huì)產(chǎn)生軸拉伸彎曲疲勞。如果撓度的振幅(應(yīng)變)足夠低,大多數(shù)軸都能應(yīng)對(duì)多個(gè)循環(huán)。
2. 軸彎曲:軸彎曲問(wèn)題遵循與上述軸偏轉(zhuǎn)相同的邏輯。從具有高標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)格的軸直線度的制造商處購(gòu)買泵和備用軸。盡職調(diào)查是審慎的。泵軸的大多數(shù)公差在0.0254mm至0.0508mm范圍內(nèi),測(cè)量值為總指示器讀數(shù)(TIR)。
3. 葉輪或轉(zhuǎn)子不平衡:葉輪如果不平衡,泵在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生“軸竄動(dòng)”。其影響與軸彎曲和/或偏斜的結(jié)果相同,即使停止泵并檢查泵軸時(shí),泵軸仍會(huì)筆直??梢哉f(shuō),葉輪的平衡對(duì)于低速泵和高速泵同樣重要。給定時(shí)間范圍內(nèi)的彎曲循環(huán)次數(shù)減少,但位移的振幅(應(yīng)變)(由于不平衡)保持在與較高速度系數(shù)相同的范圍內(nèi)。
4. 流體特性:通常,與流體特性有關(guān)的問(wèn)題涉及設(shè)計(jì)用于一種(較低)粘度但承受較高粘度的流體的泵。一個(gè)例子可能很簡(jiǎn)單,選擇和設(shè)計(jì)的泵可用于在95 F下泵送4號(hào)燃油,然后再用于在35 F下泵送燃油(相差約235厘泊)。比重的增加將導(dǎo)致類似的問(wèn)題。另請(qǐng)注意,腐蝕將大大降低軸材料的疲勞強(qiáng)度。在這些環(huán)境中,具有較高耐腐蝕性的軸是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
5. 變速:扭矩和速度成反比。隨著泵的減速,軸扭矩增加。例如,轉(zhuǎn)速為875 rpm的100hp泵所需的扭矩是轉(zhuǎn)速為1,750 rpm的100 hp泵的兩倍。除了整個(gè)軸的最大制動(dòng)馬力