有关长轴液下泵轴衬的分析
有关立式泵导轴承的分析泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
随着我国工业的发展,立式泵在冶金,石油化工,电厂及水处理等行业得以广泛的应用。与卧式泵相比,立式泵有以下几方面优点:泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
1,水位变动较大的地方,泵应按低水位安装,这时泵设计成立式的,可以减小泵站面积,降低基建投资。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
2,当今立式泵大都设计成液体沿轴线引出,占地面积小,结构紧凑。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
3,叶轮大都浸于介质中,启动时不必从泵中抽气,可以随时启动。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
立式泵中导轴承的设计很重要。导轴承的作用是支撑主轴准确保持垂直位置,同时又可以承受泵中可能出现的径向力,从而使泵运转平稳。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
导轴承的设计重点在于轴承材质的选择及结构的设计,这里只是根据平时生产设计中的经验进行简要分析,供大家参考。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 1,橡胶轴承泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
大部分立式泵的导轴承均采用橡胶制作,通常用硬橡胶。对其技术要求如下:转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
抗断强度不小于120kg/cm2
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 延伸率不小于400%本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
永久变形不大于40%泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
肖氏硬度65-75泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
橡胶具有良好的弹性和吸振性,所以用作导轴承具有广泛用途。但是橡胶的缺点是导热性差,工作适宜温度在65.C以下,而且橡胶的制作需要用芯轴压模成形,表面不光滑,与轴之间相互转动时粘附力强,工作时需要有连续不断的清水润滑冷却。所以通常橡胶轴承的剖面结构如图1和图2所示。轴承内壁有4~8个导水沟槽,轴承内壁与轴是线接触,即可以起到支撑的作用,又可以让润滑水顺畅通过。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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由于这些特点,橡胶轴承适用的介质是常温下无腐蚀性的清洁水及带有微量泥沙的水。对于清洁水,可以利用自冲洗润滑形式,让介质直接流经轴承,既可以起到润滑冷却的作用,同时使结构简单。若介质带有微量泥沙或有一定的腐蚀性,则需在泵轴外加护管,设置外冲洗管路。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
2,铜基合金轴承本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
如上所述,橡胶轴承虽然具有好的弹性和吸振性,却是热的不良导体,而且加工性差,不易成形,给制造带来一定的难度。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
加工性较好的则是金属材料。用于支撑的最普通的减摩金属材料是锡,铅,铜,铝和锌合金。作为导轴承的材料,我们提议可以采用铸造铜基合金,比如铸造锡青铜与铅青铜。据有关资料表明,铜基合金具有高的导热性,比钢具有好的耐蚀性(特别是与钢配偶),而且具有一定的自润滑性。青铜中锡的含量达8%以上,会产生一种硬的金相组织,使合金耐磨性提高,铅的含量达10%,将会析出小球状游离铅,在摩擦过程中,游离铅会涂在摩擦表面,形成固体润滑膜。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
以ZQPbD15-8或ZQPbD10-10作为导轴承为例,其化学成分如下:本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
牌号 主要化学成分(%) 杂质不大于(%)泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
Sn Pb Cu Zn P Al Fe Mn Sb Si S泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
ZQPbD15-8 7.2-9.0 10.5-13.5 余量 2.0 0.05 0.01 0.15 0.2 0.5 0.01 0.1本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
ZQPbD10-10 9.2-11.0 8.5-10.5 余量 2.0 0.05 0.01 0.15 0.2 0.5 0.01 0.1转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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由于铅青铜具有好的加工性和润滑性,所以铜基合金轴承的剖面结构通常设计成如图3所示。轴承的内壁可以进行精加工,与轴是光滑的面接触,既可以承受一定的侧压,又可以保证加工与装配的精度。轴承的外径可以加工成止口或螺纹,根据结构与支撑架或泵轴护管相连接,不需要象橡胶轴承那样在橡胶外面还要设计轴承衬套。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net铜基合金轴承通常也是用水润滑,所以轴承内壁加工成直的或者螺旋形导水沟槽。如果介质是不含颗粒的清水,则可以让介质直接流经轴承,成自润滑形式。如果介质是含有颗粒或有腐蚀性的污水,则应在轴承外设计护管,设置外冲洗管路。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 在某些特殊的环境下,如现场没有清洁水源,可以采用油润滑的形式,主要有甘油润滑和稀油润滑。若采用甘油润滑,须定期向轴承中注油,甘油无法回收。根据有些用户的特殊介质条件的要求,某些厂家(如沈阳水泵厂)研制了稀油润滑的形式。稀油润滑的关键问题是油的密封,可以在油腔的两端设置机械密封系统。油润滑解决了轴承磨损问题,减少轴承摩擦损失,因而提高泵的使用寿命,同时还可以节约大量的清洁水源。但系统的设计制造难度增大,成本升高,装配质量也要求更高。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
3,碳石墨轴承泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
碳石墨是一种非金属材料,且具有某些金属材料的属性,特别是浸渍树脂石墨与浸渍金属石墨,具有良好的导热性,导电性,化学稳定性,抗振性,自润滑性和可加工性。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
碳石墨是一种良好的自润滑材料,可以不需要外来润滑水,尤其适用于现场没有清洁水源的工作环境。在使用过程中其润滑性和减摩性取决于所吸附的水蒸汽量。吸附在石墨表面的水蒸汽量受比值p/p。的影响,p是石墨表面水蒸汽的局部压力,p。是表面温度下的饱和蒸汽压。在使用时最好涂碳氢化合物润滑剂,因为碳石墨与碳氢化合物润滑剂有亲和力,而且碳氢化合物蒸汽将使p/p。临界值下降3数量级,大大提高碳石墨的自润滑性。碳石墨轴承的内壁与轴也是光滑的面接触。
本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 碳石墨易加工,且越磨损越光滑,所以是导轴承的优选材料。但是碳石墨的机械性能低,适用于轻载和低接触应力场合,不宜用于高速,高温及缺乏水蒸汽的地方。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
4,小结泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
总的来说,如果泵输送不含颗粒的清洁水 ,可以用水润滑橡胶轴承或铜基合金轴承(后者的加工精度比较高),让介质直接流经轴承,起润滑冷却的作用;如果介质含有颗粒或有腐蚀性,应在轴承外设置护管,接外冲洗管路;如果现场没有清洁水源,可直接利用碳石墨轴承,而在表面压力较高的情况下,应该采用油润滑的铜基合金轴承。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
总之,根据介质,工作环境及轴承受载等不同情况,对导轴承的设计也不同,只有分别对待,才能降低成本,具有良好的设计效果。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
对于立式泵,无论哪种形式的导轴承,都应作易损件处理。当磨损达到一定程度,需要及时更换,同时还应更换导轴承套,才能保证泵的使用和整机寿命。转载请注明出处:http://www.lanbeng-pump.net
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参考文献泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/1,《机械设计手册》第一册 机械工业出版社泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
2,《叶片泵设计手册》 机械工业出版社泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
3,何峰 《长轴液下化工泵液下轴承设计》 西南水泵
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