本期文章向大家介绍了关于潜水排污泵实际应用中的问题及设计改进1:

1.叶轮轮毅端部处主轴断裂
叶轮与主轴的安装形式如图2所示,在使用过程中,特别是水泵偏大流量运行时,在I处容易产生断轴现象。
分析其产生的主要原因如下:
1)主轴退刀槽处应力集中,特别是尺寸r过小或者干脆为直角。
2)主轴轴肩尺寸B过小,同时伴随着叶轮轮毅端部的工艺倒角和装配机械密封用的倒圆角R的存在,使该处的接触面积过小,进而导致叶轮在旋转过程中产生轴向窜动、位移。最终的后果就是叶轮轴孔扩大,该处主轴断裂。
设计解决措施:
1)严格按照工艺要求加工零件,避免应力集中等情况出现。
2)增大主轴轴肩尺寸B,一般取B≥5mm为宜。缺点是需要相应增大主轴及机械密封等零件尺寸,增加产品成本。
3)将叶轮与主轴的配合由圆柱改为圆锥,如图3所示。缺点是要保证锥度的通配性,必须在工艺工装及设备上加大投入。可根据实际情况选择设计方案,但必须保证叶轮在旋转时不出现轴向和径向位移。
2.机械密封防护
输送雨水及轻度污水的情况下,机械密封的布置形式采用如图I所示结构;当所输送的介质中含有大量的泥沙或固体小颗粒时,应当对机械密封的布置形式重新设计,以提高泵的密封可靠性。
将机械密封全部密闭于油腔内,不与输送介质接触,采用油润滑冷却,延长了机械密封的使用寿命。同时将副叶轮流体动力密封技术应用到潜水排污泵中。
所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后盖板背面附近同轴反方向安装一开式叶轮。当泵工作时,副叶轮随泵主轴一起旋转,副叶轮中的液体也会一起美旋转,转动的液体会产生一个向外的离心力,这个离心力一方面平衡流向机械密封处的压力;另一方面阻止介质中的固体颗粒进入机械密封的摩擦副中,减少机械密封的磨损,延长了使用寿命。副叶轮除了起到密封作用外,还可以起到降低轴向力的作用。但是使用副叶轮密封系统也有一个缺点,那就是在副叶轮上要捎耗一部分能量,一般在3%左右。

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