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上海意嘉泵業(yè)專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)多級泵，多級泵分別為立式多級泵、臥式多級泵廣泛應(yīng)用于高壓運行系統(tǒng)中冷熱清水的循環(huán)和增壓、高層建筑多臺泵并聯(lián)供水、消防、鍋爐給水和冷卻水系統(tǒng)及各種沖洗液的輸送等。本文以DG 型高壓水泵為例, DG是多級分段式結(jié)構(gòu)的離心泵，在對其解體前應(yīng)先熟悉圖紙，了解泵的結(jié)構(gòu)及拆裝順序，避免因失誤而造成部件的損傷。下面按順序來介紹泵的解體。
一、水泵的拆裝
1、軸瓦拆卸及軸瓦間隙的測量
在拆卸多級泵時，首先應(yīng)對其兩端的軸承(一般為滑動軸承)進行檢查，并測量水泵在長期運行(一個大修間隔)后軸瓦的磨損情況。測量方法通常用壓鉛絲法，如圖所示。
軸瓦的徑向間隙一般為1‰～1.5‰D (D為泵軸直徑)，若測出的間隙超過標準，則應(yīng)重新澆注軸瓦合金并研刮合格。此外，還應(yīng)檢查軸瓦合金層是否有剝離、龜裂等現(xiàn)象，若嚴重影響使用，則應(yīng)重新澆注合金。在軸瓦檢測完畢后，即可按順序拆卸，并注意做好順序、位置標記。
2、 泵體的拆卸
在分解兩側(cè)的上軸瓦并測量其間隙和緊力后，即可取出油擋。再退出填料壓蓋，取出盤根及水封環(huán)，然后即可將軸承座取下。對DG 型水泵，應(yīng)先由出水側(cè)開始解體，基本順序為：
(1) 首先松開大螺母并取下拉緊泵體的穿杠螺栓，然后依次拆下出口側(cè)填料室及動、靜平衡盤部件。拆除的同時，要做好測量這些部件的調(diào)整套、齒形墊等的尺寸的工作。
(2) 拆下出水段的連接螺栓，并沿軸向緩緩吊出出水段，然后退出末級葉輪及其傳動鍵、定距軸套，接著可逐級拆出各級葉輪及各級導葉、中段。拆出的每個葉輪及定距軸套都應(yīng)做好標記，以防錯裝。
(3) 在拆卸葉輪時，需用定位片測量葉輪的出口中心與其進水側(cè)中段的端面距離，如圖所示。
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葉輪出口定位片測量
1-定位片；2-進水段；3-葉輪
葉輪的流道應(yīng)與導葉的流道對準，不然應(yīng)找出原因。在泵體的分解過程中，需注意以下事項：
(1) 拆下的所有部件均應(yīng)存放在清潔的木板或膠墊上，用干凈的白布或紙板蓋好，以防碰傷經(jīng)過精加工的表面。
(2) 拆下的橡膠、石棉密封墊必須更換。若使用銅密封墊，重新安裝前要進行退火處理；若采用齒形墊，在墊的狀態(tài)良好及厚度仍符合要求的情況下可以繼續(xù)使用。
(3) 對所有在安裝或運行時可能發(fā)生摩擦的部件，如泵軸與軸套、軸套螺母，葉輪和密封環(huán)，……均應(yīng)涂以干燥的MoS2粉(其中不能含有油脂)。
(4) 在解體前應(yīng)記錄轉(zhuǎn)子的軸向位置(將動、靜平衡盤保持接觸)，以便在修整平衡盤的摩擦面后，可在同一位置精確地復裝轉(zhuǎn)子。
二、靜止部件的拆裝
在泵體全部分解后，應(yīng)對各個部件進行仔細檢查，若發(fā)現(xiàn)損壞或缺陷，要予以修復或更換。本節(jié)將介紹對靜止部件的檢查與修復。
1、 泵殼(中段)
（1）止口間隙檢查
多級泵的相鄰泵殼之間都是止口配合的，止口間的配合間隙過大會影響泵的轉(zhuǎn)子與靜止部分的同心度。檢查泵殼止口間隙的方法如下：
將相鄰的泵殼疊置于平板上，在上面的泵殼上放置好磁力表架，其上夾住百分表，表頭觸點與下面的泵殼的外圓相接觸，如圖所示。
泵殼止口同心度的檢查
隨后，將上面的泵殼沿十字方向往復推動測量二次，百分表上的讀數(shù)差即為止口之間存在的間隙。通常止口之間的配合間隙為0.04～0.08mm，若間隙大于0.10-0.12mm，就應(yīng)進行修復。最簡單的修復方法是在間隙較大的泵殼公止口上均勻堆焊6～8 處，然后按需要的尺寸進行車削。
（2）裂紋檢查
用手錘輕敲泵體，如果某部位發(fā)出沙啞聲，則說明殼體有裂紋。這時應(yīng)將煤油涂在裂紋處，待滲透后用布擦盡面上的油跡并擦上一層白粉，隨后用手錘輕敲泵殼，滲入裂紋的煤油即會浸濕白粉，顯示出裂紋的端點。
若裂紋部位在不承受壓力或不起密封作用的地方，則可在裂紋的始、末端點各鉆一個φ3mm 的圓孔，以防止裂紋繼續(xù)擴展；若裂紋出現(xiàn)在承壓部位，則必須予以補焊。
2、 導葉
多級泵的導葉若采用不銹鋼材料，則一般不會損壞；若采用錫青銅或鑄鐵，則應(yīng)隔2～3年檢查一次沖刷情況，必要時更換新導葉。凡是新鑄的導葉，在使用前應(yīng)用手砂輪將流道打磨光滑，這樣可提高效率2％～3％。此外還應(yīng)檢查導葉襯套(應(yīng)與葉輪配合在一起)的磨損情況，根據(jù)磨損的程度來確定是整修還是更換。
導葉與泵殼的徑向配合間隙為0.04～0.06mm，過大時則會影響轉(zhuǎn)子與靜止部件的同心度，應(yīng)當予以更換。用來將導葉定位的定位銷釘與泵殼的配合要過盈0.02～0.04mm，銷釘頭部與導葉配合處應(yīng)有1.0—1.5mm的調(diào)整間隙。
導葉在泵殼內(nèi)應(yīng)被適當?shù)貕壕o，以防高壓泵的導葉與泵殼隔板平面被水流沖刷。通常，壓緊導葉的方法是在導葉背面葉片的肋上鉆孔，加裝3～4 個紫銅釘(盡量靠近導葉外緣，沿圓周均布)，如圖2-5 所示，利用紫銅釘?shù)倪^盈量使導葉與泵殼配合面密封。加裝的紫銅釘一般應(yīng)高出背面導葉平面0.50～0.80mm。
測量導葉在泵殼內(nèi)軸向間隙
1-泵殼；2-導葉；3-紫銅釘；4-密封面
3、 平衡裝置
在水泵的解體過程中，應(yīng)用壓鉛絲法來檢查動、靜平衡盤面的平行度，方法是：
①將軸置于工作位置，在軸上涂潤滑油并使動盤能自由滑動，其鍵槽與軸上的鍵槽對齊。
②用黃油把鉛絲粘在靜盤端面的上下左右四個對稱位置上，然后將動盤猛力推向靜盤，將受撞擊而變形的鉛絲取下并記好方位；
③再將動盤轉(zhuǎn)180°重測一遍，做好記錄。用千分尺測量取下鉛絲的厚度，測量數(shù)值應(yīng)滿足上下位置的和等于左右的和，上減下或左減右的差值應(yīng)小于0.05mm，否則說明動靜盤變形或有瓢偏現(xiàn)象，應(yīng)予以消除。
檢查動靜平衡盤接觸面只有輕微的磨損溝痕時，可在其結(jié)合面之間涂以細研磨砂進行對研；若磨損溝痕很大、很深時，則應(yīng)在車床或磨床上修理，使動、靜平衡盤的接觸率在75％以上。
4、密封環(huán)與導葉襯套
目前，密封環(huán)與導葉襯套一般都是用不銹鋼或錫青銅兩種耐磨材料制成的。選用不銹鋼制造的密封環(huán)與導葉襯套壽命較長，但對其加工及裝配的質(zhì)量要求很高，否則易于在運轉(zhuǎn)中因配合間隙略小、軸彎曲度稍大而發(fā)生咬合的情況。
若用錫青銅制造，則加工容易，成本低，也不易咬死，但其抗沖刷性能相對稍差些。新加工的密封環(huán)和導葉襯套安裝就位后，與葉輪的同心度偏差應(yīng)小于0.04mm。密封環(huán)與葉輪的徑向間隙隨密封環(huán)的內(nèi)徑大小而不同，具體可參閱表2-3-1。密封環(huán)與泵殼的配合間隙一般為0.03～0.05mm。
表2-1 密封環(huán)與葉輪的徑向間隙(mm)
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密封環(huán)內(nèi)徑 |
裝配間隙 |
磨損后的允許間隙 |
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80～120 |
0.09 ～0.22 |
0.48 |
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120～150 |
0.105～0.255 |
0.60 |
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150～180 |
0.12 ～0.28 |
0.60 |
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180～220 |
0.135～0.315 |
0.70 |
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220～260 |
0.16 ～0.34 |
0.70 |
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260～290 |
0.16 ～0.35 |
0.80 |
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290～320 |
0.175～0.375 |
0.80 |
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320～360 |
0.20 ～0.40 |
0.80 |
導葉襯套與葉輪輪轂的間隙一般為0.40～0.45mm。葉襯套與導葉之間采用過盈配合，過盈量為0.015～0.02mm，并需用止動螺釘緊固好。
三、轉(zhuǎn)子部件的拆裝
轉(zhuǎn)子部件主要有泵軸、葉輪和平衡盤等。水泵能否長期安全可靠地運行，與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、平衡精度及裝配質(zhì)量有密切的關(guān)系。下面泵管家將對這幾個主要部件的檢修工藝進行介紹。
1、泵軸
軸是水泵的重要部件，它不僅支承著轉(zhuǎn)子上的所有零部件,而且還承擔著傳遞扭矩的作用。
（1）泵軸的檢查與更換
泵解體后，對軸的表面應(yīng)先進行外觀檢查，通常是用細砂布將軸略微打光，檢查是否有被水沖刷的溝痕、兩軸頸的表面是否有擦傷及碰痕。若發(fā)現(xiàn)軸的表面有沖蝕，則應(yīng)做專門的修復。在檢查中若發(fā)現(xiàn)下列情況，則應(yīng)更換為新軸：
1) 軸表面有被高速水流沖刷而出現(xiàn)的較深的溝痕，特別是在鍵槽處。
2) 軸彎曲很大，經(jīng)多次直軸后運行中仍發(fā)生彎曲者。
（2）軸彎曲的測量方法及校正
1) 將泵軸放在專用的滾動臺架上，也可使用車床或V形鐵為支承來進行檢查。
2) 在泵軸的對輪側(cè)端面上做好八等分的永久標記，一般以鍵槽處為起點，如圖所示。在所有檢修檔案中的軸彎曲記錄，都應(yīng)與所做的標記相一致。
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泵軸對輪側(cè)端面記號
3) 開始測量軸彎曲時，應(yīng)將軸始終靠向一端而不能來回竄動(但軸的兩端不能受力)，以保證測量的精確度。
4) 對各斷面的記錄數(shù)值應(yīng)測2～3 次，每一點的讀數(shù)誤差應(yīng)保證在0.005mm以內(nèi)。測量過程中，每次轉(zhuǎn)動的角度應(yīng)一致，盤轉(zhuǎn)方向也應(yīng)保持一致。在裝好百分表后盤動轉(zhuǎn)子時，一般自第二點開始記錄，并且在盤轉(zhuǎn)一圈后第二點的數(shù)值應(yīng)與原數(shù)相同。
5) 測量的位置應(yīng)選在無鍵槽的地方，測量斷面一般選10～15 個即可。在進行測量的位置應(yīng)打磨、清理光滑，確保無毛刺、凹凸和污垢等缺陷。
6) 泵軸上任意斷面中，相對180°的兩點測量讀數(shù)差的最大值稱為該端面的“跳動”或“晃度”，軸彎曲即等于晃度值的一半。每個斷面的晃度要用箭頭表示出，根據(jù)箭頭的方向是否一致來判定泵軸的彎曲是否在同一個縱剖面內(nèi)。
7) 測量完成后，根據(jù)每個斷面的彎曲值找出最大彎曲斷面，然后可用百分表進一步測量確定出泵軸的最大彎曲斷面(此斷面不一定恰好是剛才的測量斷面)，并往復盤轉(zhuǎn)泵軸，找到此斷面最凸、最凹點并做好記錄和標記。
8) 檢查泵軸最大彎曲不得超過0.04mm，否則應(yīng)采用“捻打法”或“內(nèi)應(yīng)力松弛法”進行直軸，而“局部加熱直軸法”則盡量不要采用。具體的直軸操作詳見后面的有關(guān)內(nèi)容。
2、葉輪
（1）葉輪及其密封環(huán)的檢修
在水泵解體后，檢查葉輪密封環(huán)的磨損程度，若在允許范圍內(nèi)，可在車床上用專門胎具脹住葉輪內(nèi)孔來車修磨損部位，修正后要保持原有的同心度和表面粗糙度。
最后，配制相應(yīng)的密封環(huán)和導葉襯套，以保持原有的密封間隙。葉輪密封環(huán)經(jīng)車修后，為防止加工過程中胎具位移而造成同心度偏差，應(yīng)用專門胎具進行檢查，如圖所示。
檢查葉輪密封環(huán)同心度
1-百分表；2-葉輪；3-專用胎具
具體的步驟為：
用一帶軸肩的光軸插入葉輪內(nèi)孔，光軸固定在鉗臺上并仰起角度α，確保葉輪吸入側(cè)輪轂始終與胎具軸肩相接觸并緩緩轉(zhuǎn)動葉輪，在葉輪密封環(huán)處的百分表指示的跳動值應(yīng)小于0.04mm，否則應(yīng)重新修整。
對首級葉輪的葉片，因其易于受汽蝕損壞，若有輕微的汽蝕小孔洞，可進行補焊修復或采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑修補。
測量葉輪內(nèi)孔與軸頸配合處的間隙，若因長期使用或多次拆裝的磨損而造成此間隙值過大，為避免影響轉(zhuǎn)子的同心度甚至由此而引起轉(zhuǎn)子振動，可采取在葉輪內(nèi)孔局部點焊后再車修或鍍鉻后再磨削的方法予以修復。
葉輪在采取上述方法檢修后仍然達不到質(zhì)量要求時，則需更換新葉輪。
（2）葉輪的更換
對新?lián)Q的葉輪應(yīng)進行下列工作，檢查合格后方可使用：
1）葉輪的主要幾何尺寸，如葉輪密
封環(huán)直徑對軸孔的跳動值、端面對軸孔的跳動、兩端面的平行度、鍵槽中心線對軸線的偏移量、外徑D2 、出口寬度b2 、總厚度等的數(shù)值與圖紙尺寸相符合。
2) 葉輪流道清理干凈。
3) 葉輪在精加工后，每個新葉輪都經(jīng)過靜平衡試驗合格。對新葉輪的加工主要是為保證葉輪密封環(huán)外圓與內(nèi)孔的同心度、輪轂兩端面的垂直度及平行度，如圖所示。
葉輪平行度和垂直度的檢查
3、 轉(zhuǎn)子的試裝
（1）試裝的目的及應(yīng)具備的條件
轉(zhuǎn)子試裝主要是為了提高水泵最后的組裝質(zhì)量。通過這個過程，可以消除轉(zhuǎn)子的緊態(tài)晃度，可以調(diào)整好葉輪間的軸向距離，從而保證各級葉輪和導葉的流道中心同時對正，可以確定調(diào)整套的尺寸。在試裝前，應(yīng)對各部件進行全部尺寸的測量，消除明顯的超差。
各部件徑向跳動的測量方法可參考前面的內(nèi)容，對各部件端面晃度的檢查方法為：葉輪仍是采用專門的心軸插入葉輪內(nèi)孔，心軸固定在平臺上，輕輕轉(zhuǎn)動葉輪，百分表的指示數(shù)值即為端面的跳動。此跳動值不得超過0.015mm，否則應(yīng)進行車修，如圖所示。
檢查套裝零件的垂直度和平行度而軸套等部件端面跳動的檢查可在一塊平板上用百分表出，此跳動值不得大于0.015mm。總之，在檢查轉(zhuǎn)子各部件的端面已清理，葉輪內(nèi)孔與軸頸的間隙適當，軸彎曲不大于0.03～0.04mm，各套裝部件的同心度偏差小于0.02mm且端面跳動小于0.015mm時，即可在專用的、能使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的支架上開始試裝工作。
（2）轉(zhuǎn)子試裝的步驟
轉(zhuǎn)子試裝可以按以下步驟進行：
1) 將所有的鍵都按號裝好，以防因鍵的位置不對而發(fā)生軸套與鍵頂住的現(xiàn)象。
2) 將所有的密封圈等按位置裝好，把鎖緊螺母緊好并記下出口側(cè)鎖緊螺母至軸端的距離，以便水泵正式組裝時作為確定套裝部件緊度的依據(jù)。
3) 在緊固軸套的鎖緊螺母時，應(yīng)始終保持泵軸在同一方位(如保持軸的鍵槽一直向上)，而且在每次測量轉(zhuǎn)子晃度完成后應(yīng)松螺母，待下次再測時重新擰緊。每次緊固鎖緊螺母時的力量以套裝部件之間無間隙、不松動為準，不可過大。
4) 各套裝部件裝在軸上時，應(yīng)根據(jù)各自的晃度值大小和方位合理排序，防止晃度在某一個方位的積累。測量轉(zhuǎn)子晃度時，應(yīng)使轉(zhuǎn)子不能來回竄動且在軸向上不受太大的力。最后，檢查組裝好的轉(zhuǎn)子各部位的晃度不應(yīng)超出下列數(shù)值：
葉輪處 0.12mm 擋套處0.10mm
調(diào)整套處 0.08mm 軸套處0.05mm
平衡盤工作面軸向晃度 0.06mm
5) 裝好轉(zhuǎn)子各套裝部件并緊好鎖緊螺母后，再用百分表測量各部件的徑向跳動是否合格。若超出標準，則應(yīng)再次檢查所有套裝部件的端面跳動值，直至符合要求。
6) 檢查各級葉輪出水口中心距離是否相符，并測量末級葉輪至平衡盤端面之間的距離以確定好調(diào)整套的尺寸。在試裝結(jié)果符合質(zhì)量要求并做好記錄后，即可將各套裝部件解體，以待正式組裝。
四、水泵的總裝與調(diào)整
將水泵的所有部件都經(jīng)清理、檢查和修整以后，就可以進行總裝工作了。組裝水泵按與解體時相反的順序進行，回裝完成后即可開始如下的調(diào)整工作：
1、首級葉輪出水口中心定位
準備好一塊定位片(其寬度K 是經(jīng)測量后得出的)，把定位片插入首級葉輪的出水口。將轉(zhuǎn)子推至定位片與進水段側(cè)面接觸(此時首級葉輪與擋套、軸肩不能脫離接觸而產(chǎn)生間隙)，這時葉輪出水口中心線應(yīng)正好與導葉入水口中心線對齊。
在與入口側(cè)填料室端面齊平的地方用劃針在軸套外圓上劃線，以備回裝好平衡裝置后檢查出水口的對中情況和葉輪在靜子中的軸向位置。
2、測量總竄動
測量總竄動的方法是：裝入齒形墊，不裝平衡盤而用一個舊擋套代替，裝上軸套并緊固好鎖緊螺母后，前后撥動轉(zhuǎn)子，在軸端放置好的百分表的兩次指示數(shù)值之差即為軸的總竄動量。
另外，也可采用只裝上動平衡盤和軸套的方式，將軸套鎖緊螺母緊固到正確位置后，前后撥動轉(zhuǎn)子，兩次測量的對輪端面距離之差即為轉(zhuǎn)子的總竄動量。
不論采用何種方式測量總竄動量，在撥動轉(zhuǎn)子的同時，用劃針在軸套外圓上以入口側(cè)填料室端面為基準劃線，往出口側(cè)撥動劃線為a，往入口側(cè)撥動劃線為b，則首級葉輪出水口對中定位時的劃線c 應(yīng)大致處于a b 線的中間。當調(diào)整轉(zhuǎn)子軸向位置時，應(yīng)以此線(c 線)作為參考。
3、平衡盤組裝與轉(zhuǎn)子軸向位置的調(diào)整
首先，將平衡盤、調(diào)整套、齒形墊、軸套等裝好，再將鎖緊螺母緊固好。前后撥動轉(zhuǎn)子，用百分表測量出推力間隙。如果推力間隙大于4mm，應(yīng)縮短調(diào)整套長度，使轉(zhuǎn)子位置向出口側(cè)后移；若推力間隙小于3mm，則應(yīng)更換一新的齒形墊，增加其厚度，使轉(zhuǎn)子位置向入口側(cè)前移。注意：切不可采用加墊片的方法來進行調(diào)整。
最后，在與入口側(cè)填料室端面齊平處用劃針在軸套外圓上劃線，此線應(yīng)大致與前述的c 線相重合。
轉(zhuǎn)子的軸向位置是由動、靜平衡盤的承力面來決定的。這兩個部件的最大允許磨損值為lmm，故轉(zhuǎn)子在靜子里的軸向位移允許偏移值為：
入口側(cè) 4+1＝5mm
出口側(cè) 4－l＝3mm
這樣，當平衡盤磨損或轉(zhuǎn)子熱膨脹伸長量超過靜子的伸長量時，仍可保證葉輪與導葉的相對位置。
4、轉(zhuǎn)子與靜止部分的同心度的調(diào)整
水泵的本體部分組裝完成后，即可回裝兩端的軸承，其步驟為：
(1) 在未裝下軸瓦前，使轉(zhuǎn)子部件支承在靜止部件如密封環(huán)、導葉襯套等的上面。在兩端軸承架上各放置好一個百分表。
(2) 用撬棒將轉(zhuǎn)子兩端同時平穩(wěn)地抬起(使轉(zhuǎn)子盡量保持水平)，做上、下運動，記錄百分表上下運動時的讀數(shù)差，此差值即轉(zhuǎn)子同靜止部件的徑向間隙△d。
(3) 將轉(zhuǎn)子撬起，放好下軸瓦，然后用撬棒使轉(zhuǎn)子作上、下運動，記錄百分表的讀數(shù)差δ，直至調(diào)整到δ=△d/2。調(diào)整時可以上下移動軸承架下的調(diào)整螺栓，或是采用在軸承架止口內(nèi)、軸瓦與軸承架的結(jié)合面間加墊片的方法來進行。
(4) 在調(diào)整過程中，要保持轉(zhuǎn)子同靜子之間的同心度，方法同上(需把下軸瓦取出)。測量時，可用內(nèi)卡測出軸頸是否處于軸承座的中心位置。
(5) 至此即可緊固好軸承架螺栓，打上定位銷了。
(6) 完成上述工作后，可研刮軸瓦和檢驗其吻合程度，回裝好軸承。要求軸瓦緊力一般為土0.02mm，軸瓦頂部間隙為0.12～0.20mm，軸瓦兩側(cè)間隙為0.08～0.10mm。
5、其余工作
水泵的檢修完成后，檢查水泵盤轉(zhuǎn)正常，各部件無缺陷且運轉(zhuǎn)時振動也很小，再次復測轉(zhuǎn)子和靜子的各項間隙、轉(zhuǎn)子的軸向總竄動量等合乎要求，組裝后的動靜平衡盤的平行度偏差小于0.02mm，泵殼的緊固穿杠螺栓的緊固程度上下左右誤差不大于0.05mm，則可以認為水泵檢修、安裝的質(zhì)量合格。
五、水泵按聯(lián)軸器找正
在水泵檢修完畢以后，為使其正常運行，就必須保證運轉(zhuǎn)時水泵和原動機的軸處于同一直線上，以免水泵和原動機因軸中心的互相偏差造成軸承在運行中的額外受力，進而引起軸瓦發(fā)熱磨損和原動機的過負荷，甚至產(chǎn)生劇烈振動而使泵組停止運行。
水泵檢修后的找正是在聯(lián)軸器上進行的。開始時先在聯(lián)軸器的四周用平尺比較一下原動機和水泵的兩個聯(lián)軸器的相對位置，找出偏差的方向以后，先粗略地調(diào)整使聯(lián)軸器的中心接近對準，兩個端面接近平行。
通常，原動機為電動機時，應(yīng)以調(diào)整電機地腳的墊片為主來調(diào)整聯(lián)軸器中心；若原動機為汽輪機，則以調(diào)整水泵為主來找中心。在找正過程中，先調(diào)整聯(lián)軸器端面、后調(diào)整中心比較容易實現(xiàn)對中目的。下面泵管家就分步來進行介紹。
1、測量前的準備
根據(jù)聯(lián)軸器的不同形式，利用塞尺或百分表直接測量圓周間隙α和端面間隙b。在測量過程中還應(yīng)注意：
(1) 找正前應(yīng)將兩聯(lián)軸器用找中心專用螺栓連接好。若是固定式聯(lián)軸器，應(yīng)將二者插好。
(2) 測量過程中，轉(zhuǎn)子的軸向位置應(yīng)始終不變，以免因盤動轉(zhuǎn)子時前后竄動引起誤差。
(3) 測量前應(yīng)將地腳螺栓都正常擰緊。
(4) 找正時一定要在冷態(tài)下進行，熱態(tài)時不能找中心。
2、測量過程
將兩聯(lián)軸器做上記號并對準，有記號處置于零位(垂直或水平位置)。裝上專用工具架或百分表，沿轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向自零位起依次旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°，同時測量每個位置時的圓周間隙α和端面間隙b，并把所測出的數(shù)據(jù)記錄在如圖一所示的圖內(nèi)。根據(jù)測量結(jié)果，將兩端面內(nèi)的各點數(shù)值取平均數(shù)，按照圖二所示記好。
一、聯(lián)軸器a、b 間隙的測量（用百分表）
1-對輪；2-可調(diào)螺栓；3-橋尺；4-百分表
二、a、b 間隙記錄圖
綜合上述數(shù)據(jù)進行分析，即可看出聯(lián)軸器的傾斜情況和需要調(diào)整的方向。
3、分析與計算
一般來講，轉(zhuǎn)子所處的狀態(tài)不外乎以下幾種：
聯(lián)軸器端面彼此不平行，兩轉(zhuǎn)子的中心線雖不在一條直線上，但兩個聯(lián)軸器的中心卻恰好相合，如圖所示。調(diào)整時可將3、4 號軸承分別移動δ1和δ2值，使兩個轉(zhuǎn)子中心線連成一條直線且聯(lián)軸器端面平行。δ1、δ2值計算公式可根據(jù)相似三角形的比例關(guān)系推導得出，即
聯(lián)軸器同心、不平行式中，Δb=b1－b2；D 是聯(lián)軸器直徑；L1是被調(diào)整聯(lián)軸器至3 號軸承的距離；L2是3、4 號軸承之間的距離。
兩個聯(lián)軸器的端面互相平行，但中心不重合，如圖所示。
聯(lián)軸器不平行、不同心
調(diào)整時可分別將3、4 號軸承同移'1 d ，則兩個轉(zhuǎn)子同心共線。
(3) 兩個聯(lián)軸器的端面不平行，中心又不吻合，這是最常見的情況。
4、調(diào)整時的允許誤差
調(diào)整墊片時，應(yīng)將測量表架取下或松開，增減墊片的地腳及墊片上的污物應(yīng)清理干凈，最后擰緊地腳螺栓時應(yīng)把外加的楔形鐵或千斤等支撐物拿掉，并監(jiān)視百分表數(shù)值的變化。至于聯(lián)軸器找中心的允許誤差隨聯(lián)軸器形式的變化而不同，具體可參考表所示。
表聯(lián)軸器找中心的允許誤差(mm)
|
聯(lián)軸器類別 |
周距(al，a2、a3、a4任意兩數(shù)之差) |
面距(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ任意兩敷之差) |
|
剛性與剛性 |
0.04 |
0.03 |
|
剛性與半撓性 |
0.05 |
0.04 |
|
撓性與撓性 |
0.06 |
0.05 |
|
齒輪式 |
0.10 |
0.05 |
|
彈簧式 |
0.08 |
0.06 |
此外，隨著運行條件的改變，如水泵輸送高溫水(60℃以上)或水泵采用汽輪機驅(qū)動時，應(yīng)分別將水泵和汽輪機轉(zhuǎn)子因受熱膨脹而使中心升高的情況與聯(lián)軸器中心的公式計算數(shù)值綜合起來加以考慮。
例如，安裝在同一個底座上的電機和水泵，若輸送水溫在60℃時，電機約需抬高0.40—0.60mm，才能保證運行中水泵和電機的軸中心恰好對準。
六、直軸工作
當軸發(fā)生彎曲時，首先應(yīng)在室溫狀態(tài)下用百分表對整個軸長進行測量，方法如前面所述，并繪制出彎曲曲線，確定出彎曲部位和彎曲度(軸的任意斷面中，相對位置的最大跳動值與最小值之差的1／2)的大小。
其次，還應(yīng)對軸進行下列檢查工作：
(1) 檢查裂紋對軸最大彎曲點所在的區(qū)域，用浸煤油后涂白粉或其他的方法來檢查裂紋，并在校直軸前將其消除。消除裂紋前，需用打磨法、車削法或超聲波法等測定出裂紋的深度。
對較輕微的裂紋可進行修復，以防直軸過程中裂紋擴展；若裂紋的深度影響到軸的強度，則應(yīng)當予以更換。裂紋消除后，需做轉(zhuǎn)子的平衡試驗，以彌補軸的不平衡。
(2) 檢查硬度對檢查裂紋處及其四周正常部位的軸表面分別測量硬度，掌握彎曲部位金屬結(jié)構(gòu)的變化程度，以確定正確的直軸方法。淬火的軸在校直前應(yīng)進行退火處理。
(3) 檢查材質(zhì)如果對軸的材料不能肯定，應(yīng)取樣分析。在知道鋼的化學成分后，才能更好地確定直軸方法及熱處理工藝。在上述檢查工作全部完成以后，即可選擇適當?shù)闹陛S方法和工具進行直軸工作。直軸的方法有機械加壓法、捻打法、局部加熱法、局部加熱加壓法和應(yīng)力松弛法等。下面泵管家就一一加以介紹。
1、 捻打法(冷直軸法)
捻打法就是在軸彎曲的凹下部用捻棒進行捻打振動，使凹處(纖維被壓縮而縮短的部分)的金屬分子間的內(nèi)聚力減小而使金屬纖維延長，同時捻打處的軸表面金屬產(chǎn)生塑性變形，其中的纖維具有了殘余伸長，因而達到了直軸的目的。
捻打時的基本步驟為：
(1) 根據(jù)對軸彎曲的測量結(jié)果，確定直軸的位置并做好記號。
(2) 選擇適當?shù)哪泶蛴玫哪戆?。捻棒的材料一般選用45#鋼，其寬度隨軸的直徑而定(一般為15～40mm)，捻棒的工作端必須與軸面圓弧相符，邊緣應(yīng)削圓無尖角(R1=2～3mm)，以防損傷軸面。在捻棒頂部卷起后，應(yīng)及時修復或更換，以免打壞泵軸。捻棒形狀如圖所示。
捻棒形狀
直軸時，將軸凹面向上放置，在最大彎曲斷面下部用硬木支撐并墊以鉛板，如圖所示。
另外，直軸時最好把軸放在專用的臺架上并將軸兩端向下壓，以加速金屬分子的振動而使纖維伸長。
(4) 捻打的范圍為圓周的1／3（即120°)，此范圍應(yīng)預先在軸上標出。捻打時的軸向長度可根據(jù)軸彎曲的大小、軸的材質(zhì)及軸的表面硬化程度來決定，一般控制在50～l00mm的范圍之內(nèi)。捻打順序按對稱位置交替進行，捻打的次數(shù)為中間多、兩側(cè)少，如圖所示。
(5) 捻打時可用1～2kg的手錘敲打捻棒，捻棒的中心線應(yīng)對準軸上的所標范圍，錘擊時的力量中等即可而不能過大。
(6) 每打完一次，應(yīng)用百分表檢查彎曲的變化情況。一般初期的伸直較快，而后因軸表面硬化而伸直速度減慢。如果某彎曲處的捻打已無顯著效果，則應(yīng)停止捻打并找出原因，確定新的適當位置再行捻打，直至校正為止。
(7) 捻打直軸后，軸的校直應(yīng)向原彎曲的反方向稍過彎0.02～0.03mm，即稍校過一些。
(8) 檢查軸彎曲達到需要數(shù)值時，捻打工作即可停止。此時應(yīng)對軸各個斷面進行全面、仔細的測量，并做好記錄。
(9) 最后，對捻打軸在300～400℃進行低溫回火，以消除軸的表面硬化及防止軸校直后復又彎曲。
上述的冷直法是在工作中應(yīng)用最多的直軸方法，但它一般只適于軸頸較小且軸彎曲在0.2mm 左右的軸。此法的優(yōu)點是直軸精度高，易于控制，應(yīng)力集中較小，軸校直過程中不會發(fā)生裂紋。其缺點是直軸后在一小段軸的材料內(nèi)部殘留有壓縮應(yīng)力，且直軸的速度較慢。
2、內(nèi)應(yīng)力松弛法
此法是把泵軸的彎曲部分整個圓周都加熱到使其內(nèi)部應(yīng)力松弛的溫度(低于該軸回火溫度30～50℃，一般為600～650℃)，并應(yīng)熱透。在此溫度下施加外力，使軸產(chǎn)生與原彎曲方向相反的、一定程度的彈性變形，保持一定時間。
這樣，金屬材料在高溫和應(yīng)力作用下產(chǎn)生自發(fā)的應(yīng)力下降的松弛現(xiàn)象，使部分彈性變形轉(zhuǎn)變成塑性變形，從而達到直軸的目的。
校直的步驟為：
(1) 測量軸彎曲，繪制軸彎曲曲線。
(2) 在最大彎曲斷面的整修圓周上進行清理，檢查有無裂紋。
(3) 將軸放在特制的、設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置和加壓裝置的專用臺架上，把軸的彎曲處凸面向上放好，在加熱處側(cè)面裝一塊百分表。加熱的方法可用電感應(yīng)法，也可用電阻絲電爐法。加熱溫度必須低于原鋼材回火溫度20—30℃，以免引起鋼材性能的變化。測溫時是用熱電偶直接測量被加熱處軸表面的溫度。直軸時，加熱升溫不盤軸。
(4) 當彎曲點的溫度達到規(guī)定的松弛溫度時，保持溫度1h，然后在原彎曲的反方向(凸面)開始加壓。施力點距最大彎曲點越近越好，而支承點距最大彎曲點越遠越好。施加外力的大小應(yīng)根據(jù)軸彎曲的程度、加熱溫度的高低、鋼材的松弛特性、加壓狀態(tài)下保持的時間長短及外加力量所造成的軸的內(nèi)部應(yīng)力大小來綜合考慮確定。
(5) 由施加外力所引起的軸內(nèi)部應(yīng)力一般應(yīng)小于0.5MPa，最大不超過0.7MPa。否則，應(yīng)以0.5～0.7MPa 的應(yīng)力確定出軸的最大撓度，并分多次施加外力，最終使軸彎曲處校直。
(6) 加壓后應(yīng)保持2～5h的穩(wěn)定時間，并在此時間內(nèi)不變動溫度和壓力。施加外力應(yīng)與軸面垂直。
(7) 壓力維持2～5h后取消外力，保溫1h，每隔5min將軸盤動180°，使軸上下溫度均勻。
(8) 測量軸彎曲的變化情況，如果已經(jīng)達到要求，則可以進行直軸后的穩(wěn)定退火處理；若軸校直得過了頭，需往回直軸，則所需的應(yīng)力和撓度應(yīng)比第一次直軸時所要求的數(shù)值減小一半。
采用此方法直軸時應(yīng)注意以下事項：
(1) 加力時應(yīng)緩慢，方向要正對軸凸面，著力點應(yīng)墊以鋁皮或紫銅皮，以免擦傷軸表面。
(2) 加壓過程中，軸的左右(橫向)應(yīng)加裝百分表監(jiān)視橫向變化。
(3) 在加熱處及附近，應(yīng)用石棉層包扎絕熱。
(4) 加熱時最好采用兩個熱電偶測溫，同時用普通溫度計測量加熱點附近處的溫度來校對熱電偶溫度。
(5) 直軸時，第一次的加熱溫升速度以100～120℃／h為宜，當溫度升至最高溫度后進行加壓；加壓結(jié)束后，以50～100℃／h的速度降溫進行冷卻，當溫度降至100℃時，可在室溫下自然冷卻。
(6) 軸應(yīng)在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進行降溫冷卻，這樣才能保證冷卻均勻、收縮一致，軸的彎曲頂點不會改變位置。
(7) 若直軸次數(shù)超過兩次以后，在有把握的情況下可將最后一次直軸與退火處理結(jié)合在一起進行。內(nèi)應(yīng)力松弛法適用于任何類型的軸，而且效果好、安全可靠，在實際工作中應(yīng)用的也很多。關(guān)于內(nèi)應(yīng)力松弛法的施加外力的計算，這里就不再介紹，應(yīng)用時可參閱有關(guān)的技術(shù)書籍中的計算公式。
3、局部加熱法
這種方法是在泵軸的凸面很快地進行局部加熱，人為地使軸產(chǎn)生超過材料彈性極限的反壓縮應(yīng)力。當軸冷卻后，凸面?zhèn)鹊慕饘倮w維被壓縮而縮短，產(chǎn)生一定的彎曲，以達到直軸的目的。具體的操作方法為：
(1) 測量軸彎曲，繪制軸彎曲曲線。
(2) 在最大彎曲斷面的整個圓周上清理、裂紋的情況。檢查并記錄好
(3) 將軸凸面向上放置在專用臺架上，在靠近加熱處的兩側(cè)裝上百分表以觀察加熱后的變化。
(4) 用石棉布把最大彎曲處包起來，以最大彎曲點為中心把石棉布開出長方形的加熱孔。加熱孔長度(沿圓周方向)約為該處軸徑的25％～30％，孔的寬度(沿軸線方向)與彎曲度有關(guān)，約為該處直徑的10％一15％。
(5) 選用較小的5、6 號或7 號焊嘴對加熱孔處的軸面加熱。加熱時焊嘴距軸面約15～20mm，先從孔中心開始，然后向兩側(cè)移動，均勻地、周期地移動火嘴。當加熱至500～550℃時(軸表面呈暗紅色)，立即用石棉布把加熱孔蓋起來，以免冷卻過快而使軸表面硬化或產(chǎn)生裂紋。
(6) 在校正較小直徑的泵軸時，一般可采用觀察熱彎曲值的方法來控制加熱時間。熱彎曲值是當用火嘴加熱軸的凸起部分時，軸就會產(chǎn)生更加向上的凸起，在加熱前狀態(tài)與加熱后狀態(tài)的軸線的百分表讀數(shù)差(在最大彎曲斷面附近)。
一般熱彎曲值為軸伸直量的8～17 倍，即軸加熱凸起0.08～0.17mm時，軸冷卻后可校直0.0lmm，具體情況與軸的長徑比及材料有關(guān)。對一根軸第一次加熱后的熱彎曲值與軸的伸長量之間的關(guān)系，應(yīng)作為下一次加熱直軸的依據(jù)。
(7) 當軸冷卻到常溫后，用百分表測量軸彎曲并畫出彎曲曲線。若未達到允許范圍，則應(yīng)再次校直。如果軸的最大彎曲處再次加熱無效果，應(yīng)在原加熱處軸向移動一位置，同時用兩個焊嘴順序局部加熱校正。
(8) 軸的校正應(yīng)稍有過彎，即應(yīng)有與原彎曲方向相反的0.01～0.03mm的彎曲值，待軸退火處理后，這一過彎值即可消失。
在使用局部加熱法時應(yīng)注意以下問題：
(1) 直軸工作應(yīng)在光線較暗且沒有空氣流動的室內(nèi)進行。
(2) 加熱溫度不得超過500～550℃，在觀察軸表面顏色時不能帶有色眼鏡。
(3) 直軸所需的應(yīng)力大小可用兩種方法調(diào)節(jié)，一是增加加熱的表面；二是增加被加熱軸的金屬層的深度。
(4) 當軸有局部損傷、直軸部位局部有表面高硬度或泵軸材料為合金鋼時，一般不應(yīng)采用局部加熱法直軸。最后，應(yīng)對校直的軸進行熱處理，以免其在高溫環(huán)境中復又彎曲，而在常溫下工作的軸則不必進行熱處理亦可。
4、機械加壓法
這種, 方法是利用螺旋加壓器將軸彎曲部位的凸面向下壓，從而使該部位金屬纖維壓縮，把軸校直過來，如圖所示。
機械加壓法直軸
5、局部加熱加壓法
這種方法又稱為熱力機械校軸法，其對軸的加熱部位、加熱溫度、加熱時間及冷卻方式均與局部加熱法相同，所不同點就是在加熱之前先用加壓工具在彎曲處附近施力，使軸產(chǎn)生與原彎曲方向相反的彈性變形。在加熱軸以后，加熱處金屬膨脹受阻而提前達到屈服極限并產(chǎn)生塑性變形。
這樣直軸大大快于局部加熱法，每加熱一次都收到較好的結(jié)果。若第一次加熱加壓處理后的彎曲不合標準，則可進行第二次。第二次加熱時間應(yīng)根據(jù)初次加熱的效果來確定，但要注意在某一部位的加熱次數(shù)最多不能超過三次。
在本節(jié)所講的五種直軸方法中，機械加壓法和捻打法只適用于直徑較小、彎曲較小的軸；局部加熱法和局部加熱加壓法適用于直徑較大、彎曲較大的軸，這兩種方法的校直效果較好，但直軸后有殘余應(yīng)力存在，而且在軸校直處易發(fā)生表面淬火，在運行中易于再次產(chǎn)生彎曲，因而不宜用于校正合金鋼和硬度大于HBl80～190 的軸；應(yīng)力松弛法則適于任何類型的軸，且安全可靠、效果好，只是操作時間要稍長一些。
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