某型多級離心泵軸瓦逆向測繪及優(yōu)化設(shè)計

2020年05月28日798

一、到廠狀態(tài)

1. 合金面有明顯刮研痕跡，初始安裝時對其接觸面、接觸角、裝配間隙均有刮研補償；

2. 下瓦合金大面積剝落和裂紋，且剝落表象不規(guī)則，此為疲勞剝落的典型形態(tài)；（在交變載荷的作用下，軸承合金表面出現(xiàn)與滑動方向垂直的疲勞裂紋，當(dāng)裂紋向軸承合金襯與襯背結(jié)合面擴(kuò)展后，造成軸承合金的剝落。）

3. 端面密封為軸瓦本體材質(zhì)—碳鋼，且有磨軸的痕跡，通常鋼質(zhì)可作為開放式密封（密封間隙較大），成本低密封效果差，極端狀況時將與轉(zhuǎn)子剛性接觸產(chǎn)生劇烈振動，造成軸瓦的二次損壞以及轉(zhuǎn)子的磨損；

4. 軸承外形未見明顯變形。

圖1 某型多級離心泵軸瓦

二、軸瓦結(jié)構(gòu)

1. 單止口銷定位安裝形式，剖分式、固定瓦結(jié)構(gòu)，圓瓦/橢圓瓦不明晰；

2. 油環(huán)自潤滑，上瓦油環(huán)位置開設(shè)觀察孔；

3. 水平方向兩軸向油囊，未見油囊過渡到出油槽直通端面；

4. 下瓦兩側(cè)底開設(shè)出油孔（斜置），單側(cè)密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)兩道密封設(shè)置回油口；

5. 上下瓦依靠中分面斜角暗銷定位，無把合螺釘緊固。

圖2 軸瓦密封磨軸痕跡

三、逆向測繪要點

1. 軸瓦內(nèi)孔尺寸、軸瓦承載面有效寬度、合金層厚和密封尺寸；

2. 軸瓦外圓安裝尺寸，定位銷尺寸和位置尺寸；

3. 上瓦、下瓦甩油環(huán)位置裕度；

4. 兩側(cè)出油孔位置校準(zhǔn)。

四、優(yōu)化設(shè)計

鑒于軸瓦到廠損壞狀態(tài)并考慮其加工便利性，對此軸瓦作優(yōu)化設(shè)計：

1. 端面密封采用巴氏合金（合金層厚2mm）。巴氏合金質(zhì)地軟，可與軸跑合避免磨軸，同時適當(dāng)減小密封尺寸可減少側(cè)泄，有效提升端面密封性能；

2. 根據(jù)軸頸尺寸和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，估取軸瓦內(nèi)孔直徑間隙比。控制內(nèi)孔尺寸和形位公差以及瓦包角，可避免刮研或減少刮研（免刮型軸瓦）；

3. 包角設(shè)置為上下各150°，機(jī)加工出油囊，且要求圓滑過渡；

4. 定位銷及銷孔配作，增加斜對角緊固螺釘，降低裝夾難度，避免內(nèi)孔精加工時出現(xiàn)錐度（軸向喇叭口），保證內(nèi)孔圓柱度及與基準(zhǔn)外圓同心度等關(guān)鍵設(shè)計和加工要點。

圖3 軸瓦三維模型

五、關(guān)鍵尺寸復(fù)核

使用三坐標(biāo)測量儀對瓦型、內(nèi)孔尺寸、密封尺寸、外圓安裝尺寸、油環(huán)尺寸裕度等關(guān)鍵要素進(jìn)行復(fù)核。

圖4 軸瓦油環(huán)位復(fù)核

六、SW工程圖及加工工藝

略。

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