泵轴弯曲变形失效分析与对策.pdf

《泵轴弯曲变形失效分析与对策.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、＼·3M通用机挂翻造I6l『●h^uh⋯泵轴弯曲变形失效分析与对策黄石市排水管4“(湖

2、匕435∞(1)采良Ⅱl擒■1％合某培母§14sh型§“{日￡Ⅳ实例．目4T幕“{自走*"机Ⅱ。基f材料∞学理论，详自夸奸T彤自§轴#∞￡Ⅳ失谴的i要目素，在优m镕构谩计、合Ⅱ选材和∞I制迪午方自，提女T日^幕轴{日吏彤的^体枝术措施，*在提高＆括％型*在^的其他妻型^t=§的■幸性．井州苹T校t§轴的实mi*．I关-Illill《日iⅣ径向目腱动弹#棰t刚度＆服强度一、泵轴弯曲失效故障概况与机理分析1故障描述某台给水泵14sh型离心泵．渲量l4蚰m’m．扬程134m，轴功率71kW．转速I470

3、dmin，运行3800h后，水泵轴承振动值达02ram．轴封靡撺异常拉热．轴承盘晃动，至紧急停机。揭开泵盏抬毫．用手盘车非常困难．且径向圜跳动始终在08mm．确认泵轴已经弯曲。用百分表分点测量泵轴径向圆跳动值+发现象轴最大弯曲点在直径为口80mm处，其最大值为062ram。2机理分析泵轴弯曲变形舟为两种：即临时性声曲变形和永久性弯曲变形。前者为弹性变形．而后者为塑性变形．会影响水泵的正常运行。幕轴与叶轮转子组成一个弹性体．当其旋转时，由于轴和轴上零件的材料组织不均匀．制造有误差，或者对中币良等因素．使转子小平衡质点偏离回转中心．产生“离心力为表征的周期性的干扰力，从而引起泵轴的弯曲和

4、振动。当选种强迫振动的82篇．：黑‰。频率与转F的n振额丰柑呕含时，就会H{现弯曲】t振现象，此时，从理吃L分析，轴的弯曲变形将无限制地增大．实际J地会增大判极九的程度．当泵轴l‘的戴荷所产生的正应力超过T材料的屈服强度+怛尚来超过材科的抗弯强度时，发生了小可恢复的变形，“致造成泵轴的巧曲失艘。二、影响泵轴弯曲变形失效的主要因素1材质殛加工质量的影响材质对策轴弯曲的彤响主要E映在材料的弹性撞量聃1佩服强度a．。对千轴粪零件，盔形挠度与E成反比．即其他条件小变时，材料E愈大，产生的挠度愈小·fm对于塑性材料．当弯曲Ⅲ应山逃到凰服强鹰时，将产生娃著的艘性变形，故把a，作为目性材科的极限麻

5、力。一．愈高．典抗弯曲性能愈强。加】二制造币良也会使泵轴弯曲。在#【械加I过程中，轴内存有残余应力，运行时此种应力消失将导致泉轴的永九性弯曲变形。迁有，象轴束经调质处理戎感应淬火，致使基体组织不均匀，口。，口、等性能指标F降。表I是45钢蛹质搏处理前后力毕性能的比较。表145钢调质搏处理前后力学性能比较二二亘二工二互[]二互三二二墨j三兰王三兰月日目7∞4902泵轴形状和尺寸的影响采轴的剐度币足，任运行巾将会产生过太的弹性变形，而影响轴l。零件的T作能力，甚孚影响泵的性稚。采轴断呵的形状和RtIt刚鹰的影响址大，具体反映往泵轴的惜陛矩址，泵轴的弯叭f庙力一=M“，印胜太m应力与，有戈

6、．1m月《％轴瓿而J口状艟R寸有关。截l自I面积相同时．空心脚截面较实心倒抗鸯矩性能强。3安装殛检修质量的影响安装和榆修质址币判恤，水泉动舴部分阃隙箭得过小．q0造成动静掷分在运转中的强烈摩擦或鞋f振动。例如水泉端部轴封局部发生摩擦．摩擦部分金属过热膨胀．闻周围温度鞍低部分盘凰的限制Im承受Ⅸ应力。々JE应力大十谚温度F盒属的埘8Ⅱ％度(m1服％度随温度什高而降低)时，酬产生祭性变形，叩受热邢分盒械受压而缩短，完全冷却后．泵轴就产生扣E方向的m九性弯曲。此外，蜜鞋检皓时传动轴。j水采轴封巾水良，未n同轴心线h轴承间隙过大地脚螺杜怪动．或者叶轮凼腐蚀＆磨损使转手平衡遭破坏等均幢采运行t

7、”强烈振动而导致轴弯曲。4设计及制造因素的影响n世计Ⅱ制造过程巾，如果DI"柑靛小等分，nt轮进，

8、边≮等高线截而交点的牛经十相等．造成各目片做功时问不lⅫ．出现额外的1；。F衡径向山．1fij不‘p衡径向力对包括sh型枉内的尊缴离心泵泵轴弯曲变形耵搬尢影响。5运行因素的的影响水象运行巾若使用J．况偏离设计12眦太多，会引起泵的轻向力；溘敏过凡或安装高度过豳，套出现，t蚀现象+使叶轮啦^口附近的液体雎力降低到饱和燕HJ《力以F，产生夫雠的气泡，然后造衅气泡X任nI片旋转做助产生的压力作用F进速持Ⅲ，产生汽蚀振动，使轴癌劳弯曲。此外．水中若含有大量的践盗碰物，吸^象内ttI-chI}1

9、轮和泵轴、产生附加轻向动载荷，{＆容易使采轴局部过热，由此运行不当而造成了小应有的过吼荷，产牛永儿性弯曲。垣用祝甜蒯造GMI¨，lfⅢⅣm‘nw_速太f临界转速的所州挠性转f。挠性转F的轴铅较小，对水泵的抗汽蚀性能和水力效宰也较为有利。世辅径过小．^0描r泵轴的刚度。因此．优化泵轴结构R'J时，戍救自『转}剐度造价抗，e蚀性能自冰力技半之问的芷系．n币影响水泵造价．水力性能和娃牢的前提F，蹬挂提出泉轴的川度，避免泉轴的弯曲变形。2合理选材氟轴在I作时承受冲