泵斷軸的10個常見因素
，你都知道嗎？

2023-01-30 16:50:33 admin

許多泵用戶錯誤地指責軸斷裂時軸材料的選擇

，認為他們需要更堅固的軸

。但選擇這條“越強越好”的道路往往是治標不治本

。軸故障問題可能發(fā)生的頻率較低

，但根本原因仍然存在

。

對于制造商或者用戶來說，另外一個因素是懸臂式泵中的軸撓性系ISF=L3/D4

它表示泵在偏離設(shè)計點（最佳效率點或BEP）的情況下

，軸由于徑向力而會偏轉(zhuǎn)（彎曲）多少

。其中

，D等于機械密封軸套處的軸徑（mm）

，L為葉輪出口中心線與徑向軸承之間的跨距（mm）

。

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圖懸臂泵轉(zhuǎn)子

1. 遠離BEP工作：偏離泵BEP的允許區(qū)域運行可能是導致軸故障的最常見原因

。遠離BEP工作會產(chǎn)生不平衡的徑向力

。軸由于徑向力而產(chǎn)生的撓度會產(chǎn)生彎曲力

，每轉(zhuǎn)兩次

。例如

，以3550 rpm旋轉(zhuǎn)的軸將彎曲7100次/分鐘

。這種彎曲動態(tài)會產(chǎn)生軸拉伸彎曲疲勞。如果撓度的振幅（應變）足夠低

，大多數(shù)軸都能應對多個循環(huán)

。

2. 軸彎曲：軸彎曲問題遵循與上述軸偏轉(zhuǎn)相同的邏輯。從具有高標準/規(guī)格的軸直線度的制造商處購買泵和備用軸

。盡職調(diào)查是審慎的。泵軸的大多數(shù)公差在0.0254mm至0.0508mm范圍內(nèi)

，測量值為總指示器讀數(shù)（TIR）。

3. 葉輪或轉(zhuǎn)子不平衡：葉輪如果不平衡

，泵在運行時會產(chǎn)生“軸竄動”。其影響與軸彎曲和/或偏斜的結(jié)果相同，即使停止泵并檢查泵軸時

，泵軸仍會筆直

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，葉輪的平衡對于低速泵和高速泵同樣重要

。給定時間范圍內(nèi)的彎曲循環(huán)次數(shù)減少

，但位移的振幅（應變）（由于不平衡）保持在與較高速度系數(shù)相同的范圍內(nèi)

。

4. 流體特性：通常，與流體特性有關(guān)的問題涉及設(shè)計用于一種（較低）粘度但承受較高粘度的流體的泵

。一個例子可能很簡單，選擇和設(shè)計的泵可用于在95 F下泵送4號燃油

，然后再用于在35 F下泵送燃油（相差約235厘泊）。比重的增加將導致類似的問題

。另請注意

，腐蝕將大大降低軸材料的疲勞強度

。在這些環(huán)境中

，具有較高耐腐蝕性的軸是一個不錯的選擇

。

5. 變速：扭矩和速度成反比。隨著泵的減速，軸扭矩增加

。例如，轉(zhuǎn)速為875 rpm的100hp泵所需的扭矩是轉(zhuǎn)速為1,750 rpm的100 hp泵的兩倍

。除了整個軸的最大制動馬力（BHP）限制外

，用戶還必須檢查泵應用中每100 rpm極限所允許的BHP

。

6. 誤用：忽略制造商指南將導致軸問題。如果泵由發(fā)動機驅(qū)動

，而不是電機或汽輪機，則許多泵軸的功率因數(shù)會降低

，因為間歇性轉(zhuǎn)矩與連續(xù)轉(zhuǎn)矩

。如果泵不是直接驅(qū)動（通過聯(lián)軸器）

，如皮帶/滑輪或鏈條/鏈輪驅(qū)動

，則軸可能會明顯降低

。許多自吸式垃圾泵和渣漿泵設(shè)計為皮帶驅(qū)動

，因此幾乎沒有問題

。按照ANSI B73.1規(guī)范制造的泵不設(shè)計為皮帶驅(qū)動（除非使用千斤頂軸）

。ANSI泵可以是皮帶或發(fā)動機驅(qū)動

，但最大允許馬力大大降低

。許多泵制造商提供重型軸作為可選的附件

，當根本原因無法糾正時

，可以解決該癥狀

。

7. 不對中：泵和驅(qū)動器之間的不對中，即使是最輕微的不對中也會導致彎矩

。通常這個問題表現(xiàn)為在軸斷裂前軸承失效

。

8. 振動：除了未對準和不平衡以外

，其他問題引起的振動（例如氣蝕

，通過的葉片頻率，臨界速度和諧波）也會對軸造成應力

。

9. 裝配不正確：另一個原因是葉輪和聯(lián)軸器安裝不正確（裝配和間隙不正確，無論過緊或過松）

。不正確的配合可能導致磨損。輕微磨損導致疲勞破壞

。未正確安裝的鍵和/或鍵槽也會導致該問題

。

10. 不正確的速度：根據(jù)葉輪慣性和皮帶驅(qū)動器的（圓周）速度限制

，存在最大泵速度（例如，通常同意ANSI泵的最大皮帶速度為每分鐘6,500英尺）

。此外

，除了增加扭矩問題外

，還應注意低速操作，例如洛馬金效應的損失

。

許多泵用戶錯誤地指責軸斷裂時軸材料的選擇，認為他們需要更堅固的軸

。但選擇這條“越強越好”的道路往往是治標不治本。軸故障問題可能發(fā)生的頻率較低

，但根本原因仍然存在

。

對于制造商或者用戶來說

，另外一個因素是懸臂式泵中的軸撓性系ISF=L3/D4

它表示泵在偏離設(shè)計點（最佳效率點或BEP）的情況下，軸由于徑向力而會偏轉(zhuǎn)（彎曲）多少