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,運行時產生變形所致,。軸的彎曲方向和大小可以用下述方法測量:
將軸平放在支承上,,將兩支承點(可以是泵軸中心孔,也可以是軸頸部位)調至等高,,在軸上選擇幾個等距斷面,,在軸旋轉一圈中用千分表分別測掀四個方向(即每周轉動90°時測量一次)上的徑向跳動,,作好記錄。根據此數據可以求得四個方向上的彎曲數值,,用圖解法可以找到最大彎曲的方向和大小,,這樣就可以進行矯直了。
泵軸的裂墳和折斷的部位,,往往發(fā)生于局部應力集中的地方,,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),應及時予以更換,。如果由于客觀因素暫時無法更換而需繼續(xù)使用時,,臨時的補救辦法是對裂紋進行補焊。使用補焊后的泵軸時,,要經常注意補焊區(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,。
導致疲勞破壞的主要原因是,由于泵軸在運轉過程中,,泵腔內氣體對泵軸的作用力所引起,,這個作用力又叫徑向力。
泵軸的疲勞破壞,,除了水環(huán)式真空泵內存在徑向力這個根本原因之外,,結構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動配合,,鍵槽處又沒有使用0型密封圈密封,,泵內液體(特別是化工上使用腐蝕性的液體作液環(huán)時)就會通過配合間隙和鍵槽進入軸孔內,腐蝕軸和葉輪的軸孔,,使疲勞強度大為降低,。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,,促使疲勞斷裂。
一般的水環(huán)式真空泵泵軸沒有經過熱處理,,所以疲勞強度低,。為了防止斷裂,泵軸至少要進行調質處理,,有條件的地方還要進行滲氮處理,。
設計時,要避免截面突變過大,。過渡處不應用尖角而應用圓角連接,。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,,不同軸徑過渡處的圓周加工,要保證質量,,嚴格按圖紙要求的尺寸和光沽度進行,,泵軸表面和過渡處決不可有刀痕,劃傷,、碰傷等缺陷,。
泵軸的疲勞破壞對生產的危害很大,是用戶極為關注的問題,。解決的方法是:按徑向力的大小來校核泵軸的疲勞強度,,使用有腐蝕性的氣體和液環(huán)時,要用相應的耐腐蝕材料,,泵軸必須進行調質處理,,加工時一定要保證質量等等。