在單作用水環(huán)式真空泵的零件損壞中,,軸的損壞占有很大的比例,。泵軸的損壞包括彎曲、出現(xiàn)裂紋和折斷,。
泵軸彎曲的原因多半是由于袖的剛度不夠,,加之葉輪有較大的不平衡,,運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生變形所致。軸的彎曲方向和大小可以用下述方法測(cè)量:
將軸平放在支承上,,將兩支承點(diǎn)(可以是泵軸中心孔,,也可以是軸頸部位)調(diào)至等高,在軸上選擇幾個(gè)等距斷面,,在軸旋轉(zhuǎn)一圈中用千分表分別測(cè)掀四個(gè)方向(即每周轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)測(cè)量一次)上的徑向跳動(dòng),,作好記錄。根據(jù)此數(shù)據(jù)可以求得四個(gè)方向上的彎曲數(shù)值,用圖解法可以找到最大彎曲的方向和大小,,這樣就可以進(jìn)行矯直了,。
泵軸的裂墳和折斷的部位,往往發(fā)生于局部應(yīng)力集中的地方,,比如鍵槽邊緣處,、直徑突變處等。損壞的原因往往由于振動(dòng)促使疲勞破壞,。
如果泵軸出現(xiàn)疲勞裂紋(即將折斷的先兆),,應(yīng)及時(shí)予以更換。如果由于客觀因素暫時(shí)無法更換而需繼續(xù)使用時(shí),,臨時(shí)的補(bǔ)救辦法是對(duì)裂紋進(jìn)行補(bǔ)焊,。使用補(bǔ)焊后的泵軸時(shí),要經(jīng)常注意補(bǔ)焊區(qū)的變化,,以免發(fā)生事故,。
單作用水環(huán)式真空泵在使用中,經(jīng)常出現(xiàn)的故障是泵軸的折斷(特別是較大氣量的泵),。折斷面一般都垂直于軸心線,十分整齊象刀切一樣,,整個(gè)斷面大部分光滑并呈金屬光澤,,小部分較粗糙。顯然,,這就是疲勞破壞所致的斷裂特征,。
導(dǎo)致疲勞破壞的主要原因是,由于泵軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,,泵腔內(nèi)氣體對(duì)泵軸的作用力所引起,,這個(gè)作用力又叫徑向力。
泵軸的疲勞破壞,,除了水環(huán)式真空泵內(nèi)存在徑向力這個(gè)根本原因之外,,結(jié)構(gòu)不合理也是不能忽視的重要原因。主要有:
目前水環(huán)式真空泵軸與葉輪均為一級(jí)動(dòng)配合,,鍵槽處又沒有使用0型密封圈密封,,泵內(nèi)液體(特別是化工上使用腐蝕性的液體作液環(huán)時(shí))就會(huì)通過配合間隙和鍵槽進(jìn)入軸孔內(nèi),腐蝕軸和葉輪的軸孔,,使疲勞強(qiáng)度大為降低,。腐蝕和磨損后的配合間隙增大(有的磨成橢圓形軸孔),不僅影響性能,,而且加劇振動(dòng),,促使疲勞斷裂。
一般的水環(huán)式真空泵泵軸沒有經(jīng)過熱處理,所以疲勞強(qiáng)度低,。為了防止斷裂,,泵軸至少要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,有條件的地方還要進(jìn)行滲氮處理,。
設(shè)計(jì)時(shí),,要避免截面突變過大。過渡處不應(yīng)用尖角而應(yīng)用圓角連接,。表面光潔度不能偏低,,尤其在軸容易折斷的地方更要注意。加工時(shí),,不同軸徑過渡處的圓周加工,,要保證質(zhì)量,嚴(yán)格按圖紙要求的尺寸和光沽度進(jìn)行,,泵軸表面和過渡處決不可有刀痕,,劃傷、碰傷等缺陷,。
泵軸的疲勞破壞對(duì)生產(chǎn)的危害很大,,是用戶極為關(guān)注的問題。解決的方法是:按徑向力的大小來校核泵軸的疲勞強(qiáng)度,,使用有腐蝕性的氣體和液環(huán)時(shí),,要用相應(yīng)的耐腐蝕材料,泵軸必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,,加工時(shí)一定要保證質(zhì)量等等,。