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      水環式真空泵軸損壞的原因及修理



      在單作用水環式真空泵的零件損壞中,軸的損壞占有很大的比例。泵軸的損壞包括彎曲、出現裂紋和折斷。

      泵軸彎曲的原因多半是由于袖的剛度不夠,加之葉輪有較大的不平衡,運行時產生變形所致。軸的彎曲方向和大小可以用下述方法測量:

      將軸平放在支承上,將兩支承點(可以是泵軸中心孔,也可以是軸頸部位)調至等高,在軸上選擇幾個等距斷面,在軸旋轉一圈中用千分表分別測掀四個方向(即每周轉動90°時測量一次)上的徑向跳動,作好記錄。根據此數據可以求得四個方向上的彎曲數值,用圖解法可以找到最大彎曲的方向和大小,這樣就可以進行矯直了。

      泵軸的裂墳和折斷的部位,往往發生于局部應力集中的地方,比如鍵槽邊緣處、直徑突變處等。損壞的原因往往由于振動促使疲勞破壞。

      如果泵軸出現疲勞裂紋(即將折斷的先兆),應及時予以更換。如果由于客觀因素暫時無法更換而需繼續使用時,臨時的補救辦法是對裂紋進行補焊。使用補焊后的泵軸時,要經常注意補焊區的變化,以免發生事故。

      單作用水環式真空泵在使用中,經常出現的故障是泵軸的折斷(特別是較大氣量的泵)。折斷面一般都垂直于軸心線,十分整齊象刀切一樣,整個斷面大部分光滑并呈金屬光澤,小部分較粗糙。顯然,這就是疲勞破壞所致的斷裂特征。
      導致疲勞破壞的主要原因是,由于泵軸在運轉過程中,泵腔內氣體對泵軸的作用力所引起,這個作用力又叫徑向力。

      泵軸的疲勞破壞,除了水環式真空泵內存在徑向力這個根本原因之外,結構不合理也是不能忽視的重要原因。主要有:

      目前水環式真空泵軸與葉輪均為一級動配合,鍵槽處又沒有使用0型密封圈密封,泵內液體(特別是化工上使用腐蝕性的液體作液環時)就會通過配合間隙和鍵槽進入軸孔內,腐蝕軸和葉輪的軸孔,使疲勞強度大為降低。腐蝕和磨損后的配合間隙增大(有的磨成橢圓形軸孔),不僅影響性能,而且加劇振動,促使疲勞斷裂。

      一般的水環式真空泵泵軸沒有經過熱處理,所以疲勞強度低。為了防止斷裂,泵軸至少要進行調質處理,有條件的地方還要進行滲氮處理。

      設計時,要避免截面突變過大。過渡處不應用尖角而應用圓角連接。表面光潔度不能偏低,尤其在軸容易折斷的地方更要注意。加工時,不同軸徑過渡處的圓周加工,要保證質量,嚴格按圖紙要求的尺寸和光沽度進行,泵軸表面和過渡處決不可有刀痕,劃傷、碰傷等缺陷。

      泵軸的疲勞破壞對生產的危害很大,是用戶極為關注的問題。解決的方法是:按徑向力的大小來校核泵軸的疲勞強度,使用有腐蝕性的氣體和液環時,要用相應的耐腐蝕材料,泵軸必須進行調質處理,加工時一定要保證質量等等。

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