离心泵叶轮静平衡及转子动平衡

离心泵叶轮静平衡及转子动平衡 籍红军 (辽源泵业有限责任公司 , 吉林 辽源 136201) 摘 　要 :通过对多级离心泵叶轮及转子进行静、动平衡的校正 ,可以减小转子在工作时的惯性力和惯性力偶 ,从而 减小了离心泵的振动 ,大大提高了离心泵工作的稳定性和可靠性。 关键词 :离心泵 ; 静平衡 ; 动平衡 ; 不平衡量 中图分类号 :TH311 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 :1008 - 8725(2007) 12 - 0017 - 03 Static Equilibrium of Centrifugal Pump Impeller and Rotor Balancing J I Hong - jun (Liaoyuan Pumps Industry Limited Company , Liaoyuan 136201 , China) Abstract :Through the multi - Stage centrifugal pump impeller and rotor static equilibrium and balance calibra2 tion , reducing the word force of inertial and inertial couple , and thereby enhance the work of the pump stabili2 ty and reliability. Key words :centrifugal pump ; static balance ; balancing ; unbalance 0 　引言 离心泵在高转数下工作时 ,由于转子的材质不 均、毛坯缺陷、加工和装配误差以及设计时存在的非 对称几何形状等原因 ,使其质量分布不均匀 ,形成一 定的偏心。当转子转动时就会产生一个比较大的不 平衡的离心惯性力 ,使水泵振动或损坏。平衡就是 为了减小不平衡离心惯性力 ,使水泵运转平衡的一 种工艺方法。一台动、静平衡好的泵不但稳定性好 , 同时也可以增加使用寿命。 离心泵的种类繁多 ,该厂生产的离心泵主要是 离心多级水泵 ,其级数多、转数高。校正后转子质量 仍有较大的不平衡量 ,将严重影响水泵的使用。因 此 ,对叶轮静平衡及转子动平衡进行校正是非常必 要的 ,也是致关重要的。 1 　多级离心水泵叶轮静平衡 转子的平衡是由其上的各个部件 (包括轴、叶 轮、轴套、平衡盘等)的质量平衡来达到的 ,因此新叶 轮都要进行静平衡的测量。测量的方法是 : 1. 1 　显著静不平衡 (1)叶轮装在假轴上 ,放在已调好水平的静平衡 试验台上 ,如图 1 所示 ,试验台上有两条小铁道 ,假 轴可以在小铁道上自由滚动。 (2)记下叶轮偏重的一侧。如果叶轮质量不平 衡 ,较重的一处总是自动地转到下方。在偏重的对 方 (即较轻的一方) 加重块 ,直到叶轮在任何位置都 有能停止为止。 (3)称出重块的重量 ,这就是显著静不平衡量。 图 1 　平衡导轨式静平衡示意图 11 叶轮　21 芯轴　31 支架 水泵叶轮上没有安置平衡重块的位置 ,因此通 常不是在叶轮较轻一侧加重块 ,而是在较重一侧减 重量。减重量时 ,可用铣床进行铣削 ,铣削的深度不 要超过叶轮盖板厚度的 1Π3。 如铣削位置与测量时加重块位置不相同可以进 行如下换算 : P1 = P ( rΠr1 ) 式中 P1 ———铣削重量 ; r1 ———铣削处的半径 ; P ———测量时加重块重量 ; r ———测量时加重块半径。 　　为了提高工作效率 ,在保证质量的前提下 ,专为 此设计了一套工装夹具 ,如图 2 所示。使之能在车 床上进行去重处理。大大提高了生产效率。 1. 2 　剩余静不平衡 (1)把叶轮圆周平均分成 6 份 ,标上字号。 (2)依次把标号处于水平位置上。在标号处加 重块 ,直到叶轮开始转动为止。记下重块重量。同 样办法测出其余各点的试加重量 ,绘成曲线 ,如图 3 收稿日期 :2007 - 08 - 06 ;修订日期 :2007 - 09 - 27 作者简介 :籍红军 (1971 - ) ,男 ,吉林辽源人 ,助理工程师 ,现在辽源泵业有限责任公司从事技术工作。 第 26 卷第 12 期 2007 年 12 月 　　　　　　　　　　　　　　　　 煤 　炭 　技 　术 Coal Technology 　　　　　　　　　　　　　　　　Vol126 ,No112Dec ,2007 所示。 图 2 　静平衡去重示意图 11 叶轮　21 夹具体　31 定位芯轴　41 压板　51 螺母 (3)根据曲线求出叶轮的剩余静不平衡重量 : P = ( Pmax - Pmin )Π2 经过静平衡后的叶轮 ,其静平衡允许偏差数值 近似为叶轮外径值乘 0. 025 gΠmm。如 200 mm 直径 的叶轮 ,允许偏差为 5 g。若静不平衡量小于该值 , 则完成了对该零件的静平衡校正 ,该零件满足静平 衡的要求。 图 3 　叶轮去重工装夹具 2 　多级离心水泵转子动平衡 2. 1 　硬支承动平衡机的工作原理 把刚性回转体安装在硬支承动平衡机上 ,使回转 体转动。根据支承的不同情况 ,测出支承的振动或支 反力 ,用分离解算电路 ,计算出回转体的不平衡量 ,再 对回转体进行加重或去重 ,直至平衡量达到要求。 2. 2 　硬支承动平衡机的工作过程 转子动平衡过程 ,主要是硬支承动平衡机的测 试程序输入和对转子进行不平衡量校正过程。 在进行单件试验或试验时需要增加芯轴等附件 时 ,在测试过程中 ,因为芯轴等件本身也存在不平衡 量 ,为了避免芯轴等件造成的影响 ,通过转动芯轴的 位置 ,进行二次测量的方法来消除不良影响 ,以使零 件达到良好的平衡。 多级离心水泵转子在做动平衡之前 ,对叶轮等 零件进行了静平衡校正 ,所以可以将转子部件装配 后直接进行动平衡试验。测试时 ,为了使不平衡值 的误差控制在最小范围内。在装配时 ,一定要将轴 承装到转子部件上一起进行动平衡试验 ,来增加测 试的准确性。对测出的不平衡量 ,在硬支承动平衡 机上直接去除 ,经过反复多次的测量、去除校正 ,最 后使整个转子达到其精度等级下的不平衡量要求。 2. 2. 1 　硬支承动平衡机测试程序的输入 如果要试验的转子是一个内存中已有的数据 , 可以将该文件取出 ,直接进行测量。对于一个新的 转子 ,数据没有被贮存在文件中 ,那么必须输入内 存 ,数据在引导程序中以连续 4 屏的表达依次执行。 显示出进行动平衡试验所须的各种数据。 第 1 屏 :该屏主要是选择支承型式、对应支承型 式所需的数据、校正处的半径、校正的方法等项。其 中支承型式的选择是本屏的一个重要环节 ,对于多 级离心水泵转子 ,根据其工作状态 ,应当选取代号为 1 的支承型式 ,如图 4 所示。校正方法采用去重的 方法。 图 4 　硬支承平衡机支承型式 第 2 屏 :主要输入测试转速、公差值和测量通道 (灵敏度) 。进入该屏后首先要输入的是测试转速 , 这是一个必须输入项。转速值一经输入 ,这就意味 着当实际转速达到预置转速的 ±5 %后 ,测量自动开 始。若转速未知 ,则开机后按下复位键 ( + Π- 键) , 可测量实际转速 ,再按确认键 ,可将实际转速值存 入 ,作为预置转速。平衡转速可根据以下公式进行 选择。 GD2 n2 ≤390 ×105 kgΠmm2 即 : n ≤ 390 ×10 5 GD2 (rΠmin) 式中 G ———工件转子重量 ,kg ; D ———工件转子外径 ,mm ; n ———平衡转速 ,rΠmin。 　　该屏中后 4 项即公差值和测量通道可以不输 入。若输入即在显示不平衡值时 ,在公差之内就在 不平衡值前有一个 T 显示。反之 ,将只显示要校正 的不平衡值。接下来进入第 3 屏。 第 3 屏 :输入的数据有校正面被等分数、1 面的 初始角度值。只有知道对应校正面的角度值 ,才能 在测量后 ,按显示角度和该角度的不平衡值进行校 正 ,使转子达到平衡。 第 4 屏 :首先要输入的是希望连续测量的次数 , 数字显示在上方的中央。其次是输入显示方式 ,共 有 4 种可以选择 ,所选显示静不平衡量的平面用 “↑”指示。 输入完以上四屏的数据后按确认键 ,返回第 1 屏 ,并且 D 闪烁。这时可以根据需要 ,直接测量或 对该组数据保存后再进行测量。 2. 2. 2 　对转子进行不平衡量校正 启动测量后 ,硬支承动平衡机开始转动 ,当转速 　·18·　　　　　　　　　　　　　　　煤 　炭 　技 　术 　　　　　　　　　　　　　　　　第 26 卷 XRC 型人车的使用与维护 辛殿平 (辽源矿业集团公司 梅河煤矿 , 吉林 梅河 135019) 摘 　要 :煤矿作为高危行业之一 , 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 始终是生产领域当中的头等大事 ,是采矿管理部门非常关注的问题。主 要论述了倾斜井巷人员升、入井的运输工具 ,XRC型斜井人车的组列、安装及制动装置的调式、落闸试验、人车的润 滑、人车的常见故障、人车的维护保养等问题。 关键词 :人车 ; 使用 ; 维护 ; 安装 ; 调试 中图分类号 :TD53 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 :1008 - 8725 (2007) 12 - 0019 - 03 Usage and Maintenance of XRC Man Car Simply XIN Dian - ping (Meihe Coal Mine Liaoyuan Mining Group Company , Meihe 135019 ,China) Abstract :Talk to the usage and the maintenance of the XRC man car simply. The coal mine is one of the highly dangerous professions , safety’s producing is produce realm in the middle of first - class important event all the time. It is the problem which mines for minerals a management section to pay attention to very much. This text discusses the oblique mine workings which are only to the worker leave or get into the tool of its conv2 eyance orbit . The XRC man car of oblique mine workings , its group list ,set row , gearing and equip automati2 cally of adjust to try , falling strobe experiment , its lubrication and familiar breakdown and maintenance to ma2 intain. Key words :man car ; usage ; maintenance ; installation ; debugging 0 　前言 XRC型插爪式斜井人车因其具有结构简单、动 作可靠、检修维护方便、使用此种人车可节省运送人 员的时间等特点 ,故在煤矿矿井生产中得以广泛使 用。如何使用和维护好人车确保煤矿安全生产 ,对 职工生命安全具有十分重要的意义。 1 　XRC 型斜井人车的基本结构 XRC型斜井人车主要由车体、转向器、制动器、 联动机构、缓冲木、连接部分、支撑与限位装置等部 分组成 ,其中联动机构是人车制动器的操纵机构 ,是 保证人车安全运行的关键部位 ,它分手动联动机构 和自动联动机构 2 种。 XRC型人车的制动原理是 :通过手动联动机构 或自动联动机构带动每节车上的撞铁拨动各自制动 器上的扭杆旋转一定的角度 ,从而使每节车上的制 动器动作 ,插爪下落插入枕木至使人车制动。 2 　人车的使用运行与维护 211 　人车的组列、安装 人车投入运行前 ,组列安装时 ,车与车之间的安 达到预置转速的 ±5 %后 ,测量自动开始。系统按 希望测量次数测量后 ,自动计算平均值 ,如果测量 值稳定 ,可保存下来。其显示状态如图 5 所示。 图 5 　硬支承动平衡机的显示屏 根据上面数据 ,在显示的相应位置进行校正 , 通过多次的校正 ,完成转子的动平衡 ,使转子动不 平衡量达到设计的要求。 3 　结束语 通过上面的方法 ,对多级离心水泵叶轮及转子 进行静、动平衡的校正 ,主要可以减小转子在工作 时的惯性力和惯性力偶 ,从而减小了水泵的振动。 大大提高了水泵工作的稳定性和可靠性 ,增加了水 泵的使用寿命 ,也减少了因质量原因而使水泵损坏 的因素 ,为保证产品的质量提供了有利的保障。 参考文献 : [1 ] 　徐灏 ,等. 机械设计手册[M] . 北京 :机械工业出版社 ,1994. [2 ] 　中华人民共和国煤炭行业标准[ S] . 煤矿用多级离心泵 (MTΠ T114 - 2005) . 北京 :煤炭工业出版社 ,2005. 收稿日期 :2007 - 09 - 10 ;修订日期 :2007 - 09 - 30 作者简介 :辛殿平 (1955 - ) ,女 ,吉林海龙人 ,工程师 ,1980 年毕业于辽源煤校矿山机械化专业 ,现工作于辽源矿业集团职工安 全培训站。 第 26 卷第 12 期 2007 年 12 月 　　　　　　　　　　　　　　　　 煤 　炭 　技 　术 Coal Technology 　　　　　　　　　　　　　　　　Vol126 ,No112Dec ,2007