摘要：循環(huán)水泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)龐大，局部存在形位誤差，葉輪拆卸困難。本文介紹了專(zhuān)用胎具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和拆卸方法。
1 概述
我公司循環(huán)水泵是由長(zhǎng)沙水泵廠(chǎng)生產(chǎn)的單級(jí)雙吸式離心泵，型號(hào)32SHA－10，介質(zhì)為合成氨和尿素生產(chǎn)用循環(huán)水。該泵轉(zhuǎn)子由葉輪、軸、平鍵、左右定位套及螺紋套組成，尺寸及結(jié)構(gòu)如圖1所示。雖然葉輪與軸的配合為間隙配合(φ165D/d)，由于葉輪與軸的配合包容面較大（181335mm2），葉輪孔、軸和鍵的形位有誤差，造成葉輪的拆卸較困難。同時(shí)由于轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，定位套與軸之間的間隙已被介質(zhì)的銹蝕及污物沉積填充塞死，定位套無(wú)法單獨(dú)取下，只能隨葉輪一起卸下，這樣就更增加了葉輪拆卸的難度。鑒于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際使用情況，我們采用頂壓法與溫差法并用的拆卸方案，取得了很好的效果。
其拆卸的基本過(guò)程是：首先將轉(zhuǎn)子放置在一個(gè)拆卸胎具上，使葉輪固定，然后再對(duì)軸施加一定的頂壓力，同時(shí)要對(duì)葉輪轂進(jìn)行加熱使之膨脹，軸在力的作用下與葉輪孔脫離。
2 拆卸胎具的設(shè)計(jì)
根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及受力情況分析，考慮到胎具的穩(wěn)定性、承載能力及制作的難易程度，胎具框架采用16號(hào)槽鋼焊接而成，底框上面用厚δ＝20的Q235鋼板加固， 胎具上部的兩根受力橫梁采用活動(dòng)的推拉式結(jié)構(gòu)，材料用14號(hào)重軌。
在進(jìn)行拆卸時(shí)，先把轉(zhuǎn)子放在胎具上，然后再將橫梁放于葉輪入口端面上，在千斤頂對(duì)軸的頂壓下，整個(gè)轉(zhuǎn)子垂直向上移動(dòng)，當(dāng)橫梁與胎具上部框架兩側(cè)的固定梁相接觸時(shí)，便起到限制葉輪向上移動(dòng)的作用。隨著轉(zhuǎn)子下方千斤頂?shù)睦^續(xù)施壓，當(dāng)頂壓力超過(guò)葉輪與軸之間的結(jié)合阻力時(shí)，就會(huì)使葉輪與軸產(chǎn)生滑移，直至脫落。
3 頂壓力及加熱方法的確定
配合間隙 (mm)千斤頂 （t）加熱時(shí)間t (min)
t1 t2
0.03～0.0550 6 3
0.06～0.08 505 2
0.08～0.130 5 1
轉(zhuǎn)子在拆卸時(shí)其頂壓力的大小、加熱溫度的高低及時(shí)間長(zhǎng)短都是影響轉(zhuǎn)子能否順利拆下的關(guān)鍵。
3.1 頂壓力的確定
利用裝配理論進(jìn)行計(jì)算，其拆卸力為：
P＝πDL·q·f
式中：D—配合面直徑，m；
L—配合包容面長(zhǎng)度，m；
q—形位誤差所應(yīng)起的正壓強(qiáng)，Pa；
f—摩擦系數(shù)。
計(jì)算得出：拆卸力P＝181335×10－6qf。
由上式可看出，形位誤差所引起的正壓力q和摩擦系數(shù)f的微量變化，會(huì)導(dǎo)致拆卸力很大的差異，實(shí)踐得出對(duì)于長(zhǎng)期在介質(zhì)中運(yùn)行的循環(huán)水泵轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，葉輪拆卸時(shí)的摩擦力是相當(dāng)大的，一般f取2～8，q取9.8×104～1.47×105，這樣Pmax=213249.96N。
3.2 加熱方法的確定
針對(duì)葉輪的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，我們采用兩把氣焊同時(shí)對(duì)葉輪轂加熱，氣焊火焰形式為氧化焰。加熱時(shí)間要嚴(yán)格控制，若加熱時(shí)間短，孔的膨脹量不夠，葉輪不能和軸產(chǎn)生滑移；如加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，葉輪上的熱量迅速傳遞給軸，軸得到過(guò)多熱量以后，局部升溫，軸徑增大，在理論上表現(xiàn)為軸的升溫速度加快，輪轂的升溫速度變緩，由溫差引起的輪孔與軸之間的間隙不是增大而是減小，就很可能產(chǎn)生過(guò)盈配合，使拆卸無(wú)法進(jìn)行。
4 結(jié)束語(yǔ)
循環(huán)水泵葉輪的拆卸，采用頂壓法與溫差法并用，實(shí)踐證明是一種即安全可靠，使用方便，又能大大提高工作效率的拆卸方法。其胎具體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)靈活，可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或維修車(chē)間使用，為今后循環(huán)水泵的大修奠定了基礎(chǔ)。
作者：馬利軍 劉利民 張宏偉