Помпата е подравнена от съединителя.
След проверка и ремонт на помпата, за да се осигури нейната нормална работа, е необходимо да се гарантира, че валът на помпата и основният двигател са в една и съща права линия по време на работа, за да се избегне допълнително напрежение върху лагерите, причинено от взаимното отклонение на центъра на валовете на помпата и основния двигател по време на работа, което може да доведе до прегряване и износване на лагерната втулка и претоварване на основния двигател и дори да причини тежко вибрации, които спират работата на помпения агрегат. Подравняването след проверката на помпата се извършва на съединителя. В началото използвайте нивелир, за да сравните относителните позиции на двата съединителя на главния двигател и помпата около съединителя, разберете посоката на отклонението и след това грубо регулирайте, за да направите центъра на съединителя близо до подравняване. Двете крайни повърхности трябва да са почти успоредни. Като цяло, когато основният двигател е електрически двигател, центърът на съединителя трябва да се регулира главно чрез регулиране на подложките на основата на двигателя; ако основният двигател е парна турбина, центърът трябва да се намери главно чрез регулиране на помпата. По време на процеса на подравняване е по-лесно да се постигне целта на центрирането, като първо се регулира крайната повърхност на съединителя и след това се регулира центъра. Следното ще бъде въведено стъпка по стъпка.
1. Подготовка преди измерване
В зависимост от различните форми на съединителя, кръговата хлабина и хлабината на челната повърхност b могат да бъдат измерени директно с помощта на щуп или циферблатен индикатор.
По време на процеса на измерване трябва да се отбележат и следните точки:
(1) Преди подравняване двата съединителни вала трябва да бъдат свързани с помощта на специалните подравняващи болтове. Ако това е фиксиран съединител, двете части трябва да бъдат поставени правилно.
(2) По време на процеса на измерване аксиалното положение на ротора трябва да остане постоянно, за да се избегнат грешки, причинени от страничното движение на ротора, когато се върти.
(3) Преди измерване се уверете, че сте затегнали напълно всички анкерни болтове.
(4) Когато калибрирате, то трябва да се извършва при студени условия. По време на гореща работа центърът не може да бъде определен.
2. Процес на измерване
Маркирайте и подравнете двете съединителни устройства. Поставете маркираните в нулева позиция (вертикална или хоризонтална позиция). Инсталирайте специалния държач за инструменти или циферблатния индикатор и завъртете ротора в посока на въртене от нулевата позиция последователно на 90 градуса, 180 градуса и 270 градуса. В същото време измерете хлабината по периферията и хлабината на челната повърхност b на всяка позиция и запишете измерените данни на фигурата, както е показано на Фигура 1. Въз основа на резултатите от измерването вземете средната стойност на стойностите на всяка точка в рамките на двете челни повърхности и ги запишете, както е показано на Фигура 2.
1. Измерване на хлабината между съединителите a и b (използвайки циферблатен индикатор)
1 - Съединител на колелото; 2 - Регулируем болт; 3 - габарит на мост; 4 - Микрометър
II. Диаграма за запис на пропуски на a и b
Чрез изчерпателен анализ на горните данни е възможно да се определи наклонът на съединителя и посоката, която се нуждае от регулиране.
3. Анализ и изчисление
Най-общо казано, състоянията, в които може да бъде роторът, са ограничени до следните几种
Краищата на съединителя не са успоредни една на друга. Въпреки че централните линии на двата ротора не са на една и съща права линия, центровете на двата съединителя са точно подравнени, както е показано на фигурата. По време на настройката 3-ти и 4-ти лагери могат да бъдат преместени съответно със стойности δ1 и δ2, за да направят централните линии на двата ротора да образуват права линия и челните повърхности на съединителите да бъдат успоредни. Формулите за изчисление за δ1 и δ2 могат да бъдат получени въз основа на пропорционалната връзка на подобни триъгълници, тоест:
Свързването е концентрично, но не успоредно.
Във формулата Δb=b1 - b2; D е диаметърът на съединителя; L1 е разстоянието за регулиране на съединителя до 3-ти лагер; L2 е разстоянието между 3-ти и 4-ти лагер.
Краищата на двете съединителни устройства са успоредни една на друга, но центровете им не съвпадат, както е показано на фигурата.
Връзката не е успоредна и не е концентрична.
Когато регулирате, можете отделно да преместите 3-ти и 4-ти лагер с 1 d всеки. Тогава двата ротора ще бъдат концентрични и в права линия.
(3) Краищата на двата съединителя не са успоредни един на друг и техните центрове също не са подравнени. Това е често срещана ситуация.
4. Допустима грешка при настройка
Когато регулирате уплътнението, рамката на измервателната маса трябва да се отстрани или разхлаби. Заземените крака на уплътнението и мръсотията по уплътнението трябва да се почистят старателно. Накрая, при затягане на заземяващия болт, допълнителното клиново желязо или крик и други поддържащи предмети трябва да бъдат премахнати и трябва да се наблюдава промяната в показанията на циферблатния индикатор. Що се отнася до допустимата грешка за центриране на съединителя, тя варира в зависимост от формата на съединителя и може да се посочи в таблицата.
Допустима грешка за центриране на съединителя (mm)
Видове съединители
Разстояние между точките (разликата между произволни две от числата a, a2, a3, a4)
Лицево разстояние (разлика между всеки две от I, II, III и IV)
Твърдост и Твърдост
0.04
0.03
Твърдост и полу{0}}гъвкавост
0.05
0.04
Гъвкавост и гъвкавост
0.06
0.05
Тип-зъбно колело
0.10
0.05
Пружинен тип
0.08
0.06
Освен това, тъй като работните условия се променят, като например когато водната помпа доставя гореща вода (над 60 градуса) или когато водната помпа се задвижва от парна турбина, ситуацията, при която помпата и роторът на турбината се разширяват поради топлина и предизвикват повдигане на центъра, трябва да се разглеждат заедно със стойностите на изчисление по формулата на съединителния център. Например, ако моторът и водната помпа са монтирани на една и съща основа и температурата на изпомпваната вода е 60 градуса, моторът трябва да се повдигне с приблизително 0.40 - 0.60 mm, за да се гарантира, че центърът на помпата и валът на мотора са точно подравнени по време на работа.
VI. Работа с права ос
Когато валът се огъне, първо трябва да се измери цялата дължина на вала с помощта на циферблатен индикатор при стайна температура, следвайки метода, описан по-горе, и трябва да се начертае крива на огъване, за да се определи местоположението и степента на огъване (във всяка секция на вала разликата между максималните и минималните стойности на отклонението на относителната позиция е 1/2 от размера). Второ, шахтата също трябва да бъде подложена на проверка.
Извършете проверка на вала:
(1) Проверете зоната, където се намира максималната точка на огъване на вала, за пукнатини. Използвайте методи като потапяне в керосин и след това нанасяне на бял прах или други техники, за да проверите пукнатините и да ги отстраните, преди да изправите вала. Преди да премахнете пукнатините, определете тяхната дълбочина, като използвате методи като шлайфане, струговане или ултразвуково изследване. За малки пукнатини те могат да бъдат поправени, за да се предотврати разширяването на пукнатината по време на процеса на изправяне; ако дълбочината на пукнатините влияе върху здравината на вала, те трябва да бъдат заменени. След отстраняване на пукнатините, направете тест за баланс на ротора, за да компенсирате дисбаланса на вала.
(2) Измерете отделно твърдостта на повърхността на вала в мястото на пукнатината и в околните нормални зони, за да разберете степента на промяна в металната структура на огъната част, за да определите правилния метод за изправяне на вала. Валът, който е бил подложен на обработка за закаляване, трябва да бъде подложен на обработка на отгряване преди изправяне.
(3) Проверете материала. Ако материалът на вала е несигурен, трябва да се направи анализ на пробите. Само след познаване на химическия състав на стоманата може да се определи подходящият метод за изправяне на вала и процесът на топлинна обработка. След приключване на цялата инспекционна работа по-горе може да се избере подходящ метод за изправяне на вал и инструменти за процеса на изправяне на вала. Методите за изправяне на вала включват механичен метод на компресия, метод на усукване, метод на локално нагряване, метод на локално нагряване и компресия и метод на релаксация на напрежението и т.н. Тези методи ще бъдат представени един по един по-долу.
Метод на усукване (метод на студено изправяне)
Методът на усукване включва използване на усукващ прът за извършване на усукване и вибрации върху вдлъбнатата част на огънатия вал. Това води до намаляване на вътрешната кохезия между металните молекули във вдлъбнатата област (където влакната са компресирани и скъсени), като по този начин позволява на металните влакна да се удължат. В същото време металната повърхност на вала в точката на усукване претърпява пластична деформация. По този начин влакната придобиват остатъчно удължение, постигайки целта за изправяне на вала.
Основните стъпки на усукване и триене са:
Въз основа на резултатите от измерването на огъването на вала, определете позицията на правия вал и направете съответните маркировки.
(2) Изберете подходящия въртящ се прът за операцията. Материалът на усукващия прът обикновено е стомана 45#. Ширината му зависи от диаметъра на вала (обикновено от 15 до 40 mm). Работният край на въртящия се прът трябва да съответства на дъгата на повърхността на вала, а ръбът трябва да бъде заоблен без остри ъгли (R1=2 до 3 mm), за да се предотврати повреда на повърхността на вала. След като въртящият се прът се навие в горната част, той трябва да се поправи или смени навреме, за да се избегне повреда на вала на помпата. Формата на въртящия се прът е показана на фигурата.
Формата на въртящата се пръчка
Когато използвате прав вал, поставете вдлъбнатата страна на вала нагоре. Подпрете долната част на секцията за максимално огъване с твърдо дърво и я подложете с оловни плочи, както е показано на фигурата.
Освен това, когато използвате метода на директната-ос, най-добре е да поставите вала на специална стойка и да натиснете двата края на вала надолу, за да ускорите вибрациите на металните молекули и да предизвикате удължаване на влакното.
(4) Диапазонът на усукване е една-трета от обиколката (т.е. . 120 градуса). Този диапазон трябва да бъде маркиран предварително на вала. Аксиалната дължина по време на усукване трябва да се определи според размера на кривината на вала, материала на вала и степента на повърхностно втвърдяване на вала. Обикновено се контролира в диапазон от 50 до 100 mm. Последователността на усукване трябва да се редува в симетрични позиции, с повече усукване в центъра и по-малко от двете страни. Както е показано на фигурата.
(5) По време на процеса на усукване може да се използва ръчен чук от 1-2 kg, за да се удари прътът за усукване. Централната линия на въртящия се прът трябва да бъде подравнена с маркирания диапазон на вала. Силата, приложена по време на удара, трябва да бъде умерена, а не прекомерна.
(6) След като всеки ход е завършен, използвайте индикатор за циферблат, за да проверите промените в кривината. Обикновено процесът на изправяне е по-бърз в началото, но по-късно се забавя, когато повърхността на вала се втвърди. Ако усукването в определена точка на огъване няма значителен ефект, тогава спрете усукването, разберете причината, определете нова подходяща позиция за усукване отново и продължете, докато се постигне корекцията.
(7) След изправянето на вала, валът трябва да бъде леко огънат в обратна посока на първоначалното огъване с 0,02 до 0,03 mm, т.е. трябва леко да се коригира.
(8) След като огъването на вала достигне необходимата стойност, операцията на усукване може да бъде спряна. В този момент трябва да се извърши цялостно и щателно измерване на всички секции на шахтата и да се съхраняват записи.
(9) Накрая, усукващият вал се подлага на ниска-температурно темпериране при 300 - 400 степен, за да се елиминира повърхностното втвърдяване на вала и да се предотврати повторното му огъване след изправяне.
Горе-споменатият метод на студено изправяне е често използван в работата метод за директно подравняване на валовете. Въпреки това, обикновено е приложим само за валове с относително малък диаметър на валовете и степен на огъване от приблизително 0,2 mm. Предимствата на този метод са висока точност на изправяне, лесен контрол, по-малка концентрация на напрежение и липса на пукнатини по време на процеса на изправяне на вала. Недостатъците му са, че има остатъчни напрежения на натиск в малка част от материала на вала след изправяне и скоростта на изправяне е относително бавна.
2. Метод за релаксация на вътрешния стрес
Този метод включва нагряване на цялата извита част на вала на помпата до температура, която причинява отпускане на вътрешното напрежение (по-ниска от температурата на темпериране на вала с 30 до 50 градуса по Целзий, обикновено 600 до 650 градуса по Целзий), и целият вал трябва да бъде напълно загрят. След това се прилага външна сила, за да накара валът да претърпи еластична деформация, противоположна на първоначалната посока на огъване до определена степен, и този процес се поддържа за определен период от време. В този температурен диапазон металният материал претърпява феномен на спонтанна релаксация на намаляване на напрежението под действието на висока температура и напрежение, превръщайки част от еластичната деформация в пластична деформация, като по този начин се постига целта за изправяне на вала.
Стъпките за изправяне са:
(Измерете огъването на вала и начертайте кривата на огъване на вала.)
(2) Почистете цялата обиколка на най-голямата огъваща секция и проверете за пукнатини.
(3) Поставете вала върху специално проектирана платформа, оборудвана с въртящо се устройство и устройство за херметизиране. Поставете извитата част на ствола с изпъкналата страна нагоре. Инсталирайте микрометър от страната на отоплителната зона. Методът на нагряване може да бъде чрез електромагнитна индукция или чрез използване на електрическа пещ с резистивен проводник. Температурата на нагряване трябва да бъде с 20-30 градуса по-ниска от температурата на темпериране на оригиналната стомана, за да се избегнат промени в свойствата на стоманата. По време на измерване на температурата, температурата на повърхността на вала в нагрятата зона се измерва директно с помощта на термодвойка. Когато изправяте вала, не го въртете по време на процеса на нагряване.
(4) Когато температурата в точката на огъване достигне определената температура на релаксация, поддържайте температурата за 1 час и след това започнете да прилагате натиск в обратна посока (изпъкналата повърхност) на първоначалното огъване. Точката, в която се прилага силата, трябва да е възможно най-близо до максималната точка на огъване, докато опорната точка трябва да е възможно най-далече от максималната точка на огъване. Големината на приложената външна сила трябва да се определи въз основа на степента на огъване на вала, температурата на нагряване, характеристиките на релаксация на стоманата, продължителността на поддържане на налягането и вътрешното напрежение на вала, причинено от приложената сила.
(5) Вътрешното напрежение във вала, причинено от външна сила, обикновено трябва да бъде по-малко от 0,5 MPa и най-много не повече от 0,7 MPa. В противен случай максималната деформация на вала трябва да се определи въз основа на напрежение от 0,5 до 0,7 MPa и трябва да се приложи външна сила на няколко етапа, за да се изправи окончателно огънатата част на вала.
(6) След херметизиране трябва да се поддържа стабилен период от 2 до 5 часа, през който температурата и налягането не трябва да се променят. Приложената външна сила трябва да е перпендикулярна на повърхността на вала.
(7) След поддържане на налягането в продължение на 2 до 5 часа, отстранете външната сила, поддържайте го при постоянна температура за 1 час и завъртете вала на всеки 5 минути на 180 градуса, за да осигурите равномерно разпределение на температурата върху горната и долната част на вала.
(8) Измерете промените в огъването на вала. Ако изискванията са изпълнени, тогава може да се извърши стабилно отгряване след изправяне на вала; ако валът е бил изправен твърде много, трябва да се изправи обратно. В този случай необходимото напрежение и деформация трябва да бъдат намалени наполовина в сравнение със стойностите, изисквани по време на първия процес на изправяне.
Когато използвате този метод за изправяне на вала, трябва да имате предвид следните точки:
(1) Когато прилагате сила, правете го бавно и се уверете, че посоката е директно към изпъкналата повърхност на вала. Точката на приложение трябва да бъде подплатена с алуминиев или меден лист, за да се предотврати надраскване на повърхността на вала.
(2) По време на процеса на херметизиране трябва да се монтира циферблатен индикатор от лявата и дясната (странична) страна на вала, за да се наблюдават страничните промени.
(3) В отоплителната зона и в близост до нея изолационните материали трябва да бъдат обвити с азбестови слоеве за изолация.
(4) При нагряване е препоръчително да се използват две термодвойки за измерване на температурата и в същото време трябва да се използва обикновен термометър за измерване на температурата в близост до точката на нагряване, за да се проверят температурните показания от термодвойките.
(5) Когато използвате прав вал, началната скорост на нагряване трябва да бъде 100 до 120 градуса на час. След като температурата достигне максимума, приложете натиск; след като прилагането на налягането приключи, охладете със скорост от 50 до 100 градуса на час. Когато температурата падне до 100 градуса, оставете го да се охлади естествено при стайна температура.
(6) Валът трябва да се охлади, докато се върти. Само по този начин охлаждането може да бъде равномерно и свиването да бъде последователно, а огъващият се връх на вала няма да промени позицията си.
(7) Ако операцията по изправяне се извършва повече от два пъти и ако е сигурна, последното изправяне може да се комбинира с обработката на отгряване. Методът за релаксация на вътрешните напрежения е приложим за всеки тип вал и има добри ефекти, безопасен и надежден е и се използва широко в практическата работа. По отношение на изчисляването на външната сила, приложена при метода за релаксация на вътрешното напрежение, това няма да бъде допълнително въвеждано тук. Когато го прилагате, можете да се обърнете към формулите за изчисление в съответните технически книги.
3. Метод на локално отопление
Този метод включва бързо прилагане на локализирано нагряване към изпъкналата повърхност на вала на помпата, създавайки изкуствено напрежение на натиск върху вала, което надвишава границата на еластичност на материала. Когато валът се охлади, металните влакна на изпъкналата повърхност се компресират и скъсяват, което води до определена степен на огъване, като по този начин се постига целта за изправяне на вала. Конкретният метод на работа е както следва:
(Измерете огъването на вала и начертайте кривата на огъване на вала.)
(2) Почистете и проверете пукнатините по цялата обиколка на секцията за максимално огъване. Не забравяйте да проверите и запишете правилно.
(3) Поставете изпъкналата страна на вала нагоре върху специалната стойка и монтирайте циферблатни индикатори от двете страни близо до нагревателната зона, за да наблюдавате промените след нагряване.
(4) Увийте най-голямата зона на огъване с азбестов плат и центрирайте азбестовия плат, за да образувате правоъгълни нагревателни отвори около максималната точка на огъване. Дължината на нагревателните отвори (по протежение на обиколката) е приблизително 25% до 30% от диаметъра на вала в тази точка. Ширината на отворите (по оста) е свързана със степента на огъване и е приблизително 10% до 15% от диаметъра в тази точка.
(5) Използвайте по-малки дюзи за заваряване с размери 5, 6 или 7, за да загреете аксиалната повърхност в нагревателния отвор. При нагряване дръжте заваръчната дюза на около 15-20 мм от аксиалната повърхност. Започнете от центъра на дупката и след това се преместете от двете страни, като движите горелката равномерно и периодично. Когато нагряването достигне 500-550 градуса (аксиалната повърхност стане тъмночервена), незабавно покрийте нагревателния отвор с азбестов плат, за да предотвратите бързо охлаждане, което може да доведе до втвърдяване на аксиалната повърхност или образуване на пукнатини.
(6) Когато коригирате вала на помпата с по-малък диаметър, времето за нагряване обикновено може да се контролира чрез спазване на стойността на термично огъване. Стойността на термично огъване е разликата в показанията на циферблата на шублера между правата позиция на оста преди нагряване и нейната позиция след нагряване (близо до максималното огъване), когато изпъкналата част на вала се нагрява от горелка. Общата стойност на термично огъване е 8 до 17 пъти количеството на изправяне на вала, т.е. когато валът се нагрее и изпъкне с 0,08 до 0,17 mm, той може да бъде изправен с 0,01 mm след охлаждане. Конкретната ситуация зависи от съотношението дължина-към-диаметър на вала и материала. По отношение на връзката между стойността на термично огъване след първото нагряване на вала и удължението на вала,
(7) След като валът се охлади до стайна температура, използвайте циферблат, за да измерите кривината на вала и начертайте кривата на огъване. Ако не попада в рамките на допустимия диапазон, трябва да се -настрои отново. Ако максималната точка на огъване на вала не реагира на повторно нагряване, валът трябва да се премести в аксиална посока с определена позиция при първоначалната точка на нагряване и след това да се нагрее и коригира последователно с помощта на две заваръчни дюзи.
(8) Валът трябва да е леко над-извит, тоест трябва да има стойност на огъване от 0,01 до 0,03 mm в посока, обратна на първоначалното огъване. След като валът премине обработка на отгряване, тази стойност на пре-огъване ще изчезне.
Когато използвате метода за локално отопление, трябва да имате предвид следните проблеми:
Операцията по права-ос трябва да се извършва в стая със слабо осветление и без никаква циркулация на въздуха.
(2) Температурата на нагряване не трябва да надвишава 500 - 550 градуса. При наблюдение на цвета на повърхността на вала не трябва да се носят цветни очила.
(3) Големината на напрежението, необходимо за правия вал, може да се регулира по два начина: единият е да се увеличи нагрятата повърхност; другият е да се увеличи дълбочината на металния слой на нагрятия вал.
(4) Когато има локално увреждане на вала, ако има локална повърхност с висока твърдост в участъка за изправяне или ако материалът на вала на помпата е легирана стомана, обикновено не трябва да се използва методът на локално нагряване за изправяне на вала. И накрая, изправеният вал трябва да бъде подложен на термична обработка, за да се предотврати повторното му огъване при висока-температурна среда. Въпреки това, за вал, работещ при нормална температура, не е необходима топлинна обработка.
4. Метод на механично херметизиране
Този метод включва използване на спирална преса за натискане на изпъкналата част на огъната част на вала надолу, като по този начин се компресират металните влакна в тази област и се изправя валът, както е показано на фигурата.
Метод за механично херметизиране за изправяне на валове
5. Метод за локално нагряване и херметизация
Този метод е известен също като метод на термично механично подравняване. Той има същите нагревателни части, температури на нагряване, времена за нагряване и методи на охлаждане като метода за локално отопление. Разликата се състои в това, че преди нагряване се използва инструмент под налягане, за да се приложи сила близо до точката на огъване, което кара вала да претърпи еластична деформация, противоположна на първоначалната посока на огъване. След нагряване на вала, металът в нагрятата зона не може да се разширява свободно и достига преждевременно границата на провлачване, което води до пластична деформация.
Този метод на-директна ос е много по-бърз от метода на локално нагряване. Всеки цикъл на нагряване дава по-добри резултати. Ако огъването след първото нагряване и обработка под налягане не отговаря на стандартите, може да се извърши второ нагряване. Времето за нагряване за второто нагряване трябва да се определи въз основа на ефекта от първоначалното нагряване, но трябва да се отбележи, че максималният брой времена на нагряване за определена част не трябва да надвишава три. Сред петте метода за изправяне на оси, обсъдени в този раздел, методът на механичен натиск и методът на усукване са приложими само за оси с по-малки диаметри и по-малки завои; методът на локално нагряване и методът на локално нагряване и натиск са подходящи за оси с по-големи диаметри и по-големи завои. Тези два метода имат по-добър ефект на изправяне, но има остатъчни напрежения след изправяне и закаляването на повърхността е склонно да се появи в областта на изправяне на оста, което е лесно да предизвика повторно огъване по време на работа. Следователно те не са подходящи за коригиране на легирана стомана и оси с твърдост по-голяма от HB180-190. Методът за релаксация на напрежението е подходящ за всякакъв тип оси и е безопасен, надежден и ефективен. Времето за работа обаче е малко по-дълго.
