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柱塞泵联轴器的技术改造

作者:河北京诚…    文章来源:河北京诚联轴器厂    点击数:    更新时间:2009-10-05

     某厂柱塞泵的使用的是爪式联轴器,在使用过程中,发现联轴器寿命太短,每次更换一次缓冲垫,最多使用一周的时间,短则一两天,增加了大量繁琐的维修工作;并且因缓冲垫损坏频率太高,有时未及时发现,经常出现联轴器被打坏、因振动严重烧毁电机等现象,严重影响生产。

1  联轴器损坏原因分析

在改造前,联轴器缓冲垫为六角橡胶缓冲垫。该联轴器传递方式主要用于离心泵,因为离心泵转矩传递稳定,所以效果好。但将这种联轴器用于柱塞泵时,却存在很大的弊端,主要表现一下几个方面:

1.1 柱塞泵转矩传递不稳定

      柱塞计量泵工作原理为:通过N形轴、偏心块以及蜗轮、蜗杆等部件,将电机的旋转运动改为柱塞的往复运动,从而完成吸液、排液工作,达到输送介质的目的。柱塞泵在吸液过程中,压力降低,泵轴受力很小:而在排液过程中,泵轴受力又突然增大。也就是说,计量泵每完成一次洗液、排液循环过程,泵轴传递力矩就要改变两次。由于泵的转速较高,所以缓冲垫一直处于高频的交变应力的作用之下,处于反复被压缩、弹起的状态之中,从而导致缓冲垫很快疲劳损坏。

1.2 缓冲垫受到的冲击力太大

     泵的进口压力位0.05MPa,出口压力为3.2MPa,进出口压差太大,而且该泵为柱塞泵,在输送介质的过程中产生脉冲波,因此泵的最高输出压力大大高于平均出口压力,所以在运转过程中,泵轴传递的转矩很大,另外缓冲垫周向六个角,在运转过程中,受力的只有三个角,受力面积很小,因此每个角受到的压力很大。从上述分析可以看出缓冲垫受力部位受到的冲击力很大,在运转过程中,很容易被压溃损坏。

1.3 缓冲垫受压产生的摩擦热量很大

    由于缓冲垫周向厚度较大,所以在运转过程中,受到的压缩量很大,六角缓冲垫在交变应力的作用下反复被压缩弹起,内部产生很大的摩擦热,随着热量的积累,缓冲垫的温度升高,缓冲垫的材质一般采用聚氨脂橡胶,其使用温度为-30℃-70℃,当温度升高到一定的程度的时候,橡胶老化变形,这是缓冲垫损坏的基本原因之一。

2.2 改进措施

     针对上诉问题产生的原因进行认真分析,我们采取了如下措施:

2.1  增大泵体出口管径,减小脉冲力。

    增大泵体出口管径后,较小了液体输出过程中脉冲力的作用,使泵的输出压力近似等于系统管道的压力,从而消除了液体输出过程中因脉冲而产生的瞬时高压,大大减小了联轴器对缓冲垫的冲击力, 从而起到延长缓冲垫使用寿命的作用。

2.2 采用NL尼龙内齿圈弹性联轴器取代原来的爪式联轴器

     NL尼龙内齿圈弹性联轴器由带有外齿的两半联轴器和带有内齿圈的外套组成,内齿圈和外齿圈齿数相同,通过内齿圈和外齿圈的啮合来传递扭矩,这样大大增加了受力面积,使每个齿上的冲击载荷减小平均受力面积增大,内齿和外齿接触面积增大,大大减少了联轴器的温升,NL尼龙内齿圈弹性联轴器的内齿材料为尼龙,外齿材料为铸铁,尼龙的使用温度为-30-110℃,和聚氨酯材料相比,尼龙更能耐高温。

     通过以上措施,使联轴器的使用寿命大大延长,由原来的一周更换一次缓冲垫变为半年更换一次尼龙齿圈,减少了因联轴器损坏而停车维修的次数,降低了生产成本,提高了生产效益,实践证明在柱塞泵中将NL尼龙内齿圈弹性联轴器替代爪式联轴器完全可行。

 
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