泵軸損壞的主要形式及原因及修復(fù)方法

1、泵軸損壞的主要形式及原因及修復(fù)方法1  泵軸損壞的主要形式及原因    (1軸彎曲    軸彎曲多發(fā)生在深井泵、多級泵，這些泵軸長徑比較大。QJ深井泵軸彎曲的原因是：轉(zhuǎn)子動不平衡過大，轉(zhuǎn)子振動，泵基礎(chǔ)水平度超差。對于臥式多級泵，多是由于不及時盤車引起的跨中下垂，轉(zhuǎn)子上下部分溫差引起的變形，轉(zhuǎn)子動不平衡過大、對中偏離引起的振動。    (2磨損    偏磨多是伴隨軸彎曲而產(chǎn)生的，另外在軸承軸徑部位由于軸承內(nèi)圈過松或軸承損壞而引起的磨損也經(jīng)常出現(xiàn)。  

2、;  解決軸彎曲的主要辦法是冷校、熱校、混合校等。612  熱校直法修復(fù)彎曲泵軸    (1加熱校直法    原理  用乙炔焰加熱軸局部，被加熱的區(qū)域因受熱而膨脹，但周圍的冷區(qū)又因自身的剛性而限制它的膨脹。因此，熱區(qū)受擠壓，降溫后，熱區(qū)體積又要收縮，從而拉動周圍區(qū)域收縮。這樣就產(chǎn)生了反向的彎曲，彌補(bǔ)了原來的彎曲量，從而達(dá)到校直的目的。    適用范圍適用于彎曲半徑較小、直徑較大、硬度35HRC的碳鋼、合金鋼、不銹鋼軸。    操作工藝 

3、 在測出軸彎曲的情況后，將軸放在車床上，使彎曲的高點在最上端，用石筆標(biāo)上彎曲范圍；用氧一乙炔火焰加熱，冷卻后打表檢查，如不符合要求再校直，直至符合要求。用具有氧一乙炔烤把、石棉繩、電加熱帶、油壺、百分表、車床、紅外溫度計。加熱區(qū)域的形狀、溫度及校直方法見表61。  注意事項  a加熱前，應(yīng)先將夾緊軸件的頂尖松開，再進(jìn)行加熱，以免軸加熱伸長后損壞頂尖。  b當(dāng)一次加熱調(diào)直不夠，須再次校直時，對于點狀加熱或條狀加熱，應(yīng)避開原加熱區(qū)域，防止反復(fù)加熱，減少金相組織變化及收縮裂紋產(chǎn)生。    校后熱處理  為防止產(chǎn)生新的變形，消除內(nèi)應(yīng)

4、力，應(yīng)進(jìn)行校后熱處理。其方法為將軸加熱區(qū)域用石棉繩纏繞，并均勻加熱到580-600，緩冷。    (2熱校直軸的操作    熱校直軸的一般操作規(guī)范如下(見圖62。表6-1 加熱區(qū)域的形狀、溫度及校直方法  加熱區(qū)形狀    溫    度    方    法    使用范圍條狀加熱  用中性焰加熱，溫度應(yīng)控制在200300，最高不超過回火溫度  把工件用有孔的

5、石棉布包緊，將加熱區(qū)露出，快速加熱，然后立即噴水快速冷卻，冷后再加熱，再冷卻，直至合格在均勻變形和扭曲變形時常用蛇形加熱  用中性焰加熱，加熱溫度300400，最高溫度不超過回火溫度  選擇加熱區(qū)，沿軸中心線長為0.100.15D，其表面寬度為0.3D，D為加熱處軸徑。把工件用有孔的石棉布包緊，將加熱區(qū)露出，對彎曲較大的立即用水冷，否則自然冷卻  在嚴(yán)重變形、需加熱面積較大時采用，高合金鋼須防止產(chǎn)生裂紋，不可用水冷，同時還應(yīng)保溫緩冷圓點狀加熱用氧化焰加熱，溫度700800  加熱區(qū)圓點直徑約24mm，軸徑大，彎曲量大時取大值。快速加熱，快速水冷，加熱時間

6、一般35s，熱點數(shù)視彎曲大小而定，一般從最高點開始向左右兩側(cè)對稱延伸加熱  用于精加工的細(xì)長軸  滲碳層含碳量在0.351.3的低碳鋼，低合金鋼，HRC35，滲碳層厚度超過0.8mm     利用車床或V形鐵，找出彎曲零件的最高點，確定加熱區(qū)。    加熱用的氧一乙炔火焰噴嘴，按零件直徑?jīng)Q定其大小。    加熱區(qū)的形狀有：條狀，在均勻變形和扭曲時常用；蛇形，在變形嚴(yán)重、需要加熱區(qū)面積大時采用；圓點狀，用于精加工后的細(xì)長軸類零件。    若彎曲量較

7、大時，可分?jǐn)?shù)次加熱校直，不可一次加熱過長，以免燒焦工件表面。    熱校直的關(guān)鍵在于彎曲的位置及方向必須找正確，加熱的火焰也要和彎曲的方向一致，否則會出現(xiàn)扭曲或更多的彎曲。    (3細(xì)長半光軸的電熱校直    加工中的細(xì)長軸，有時由于切削力關(guān)系，在加工過程中發(fā)生彎曲。這種情況因校正后還需要加工，故不能提高點熱處的硬度，可采用電弧點焊方法來校正。    將電焊機(jī)電流調(diào)節(jié)到2"-'4A，用聲23mm的電焊條，在彎曲處的凸面上點焊一點或數(shù)點，空氣冷卻。由于這種方

8、法加熱迅速，受熱面積小，深度較淺，冷卻快，故點熱時軸心線只有一個位移方向，即一見弧光時軸就往校正方向位移。如一點不夠，可沿軸線方向多加熱數(shù)點。焊條與軸接觸時間不宜過長，一見弧光后就要離開軸表面。點熱面積用廬3mm焊條 時，其受熱面為廬45mm；用乒2mm焊條時，其受熱面為3-4mm。  3  冷壓法       (1原理    在常溫下，從軸類彎曲的凸面施加外力，軸的兩面分別產(chǎn)生壓應(yīng)力壓和拉伸應(yīng)力拉，  當(dāng)壓=s或拉=s時，軸的局部將會塑性變形，從而補(bǔ)償與原有方向相反的彎曲。

9、    (2適用范圍    此方法適用于彎曲曲率較小時，硬度35 HRC的碳鋼、合金鋼、表面滲碳、表面淬火的細(xì)長軸。    (3操作方法    作軸彎曲圖  將軸平行軸線分為兩個或四個截面(圖64，用記號筆畫出截面和軸外圓面的相貫線，并用百分表打軸的幾個關(guān)鍵部位，記錄圓跳動值，作出每個截面上的軸線曲線。為操作方便起見，可先試打表幾次，判斷出最大彎曲的方向，然后利用該彎曲所在平面為一個截面，對于細(xì)長軸，可在平臺上打表，支點選擇在兩端軸承軸徑或表面質(zhì)量較高處。對于短粗軸

10、，可在車床_ktY表，利用兩端頂尖孔，或一夾一頂分兩種情況進(jìn)行校直。曲率較小、直徑較小的軸，在大平臺上用壓板進(jìn)行校正；曲率較大、直徑較大的軸，專門制作校軸框架，用千斤頂進(jìn)行校直。    校直過程(以平臺壓板為例  根據(jù)截面彎曲圖，先校小半徑彎曲部位，后校大半徑彎曲部位。    先根據(jù)軸彎曲的情況找出兩個支點，下部置V形鐵，打表重新判斷出彎曲最大部位及彎曲量d，轉(zhuǎn)動軸，使最大彎曲平面豎直，彎曲朝上，在彎曲最大處放置壓板并用表測量位移量，下壓壓板使位移量為1015倍的a，30rain后松開壓板重心打表，若量不夠，重新進(jìn)行。

11、60; 灃意事項    a做彎曲圖是為了判斷軸的整體情況，找出第一次分步校直的起始位置，每次分步校直后，都要重新打表，以便準(zhǔn)確判斷局部彎曲，找出彎曲最高點。    b支撐點應(yīng)放在彎曲的起點或相對稱的位置。    c盡量保證彎曲平面的豎直性。    d為了保證防止破壞軸的外表面，支點V形鐵和壓板內(nèi)應(yīng)墊以銅皮或鋁板。    e對S彎曲應(yīng)分步校直，先校直為C形后再校直。    f對于不易校直的軸件，可在最高點兩側(cè)對稱地施加

12、壓力，以防止局部小變形，形成新的小彎曲。    9為了加快晶粒的滑移，可在移開百分表后，用銅棒沿軸線適當(dāng)敲擊。    h初次校直1020h后，測定一下回彈量，如不符合要求，再根據(jù)情況重新校直。614  磨損的修復(fù)方法及特點    (1堆焊    修補(bǔ)層厚度為033mm，強(qiáng)度為300450MPa，結(jié)合強(qiáng)度為300-一450MPa，硬度值為210420HB，這是常用的修復(fù)方法。    (2鍍鉻    修補(bǔ)層厚度

13、為0.10.3mm，本身強(qiáng)度為400-600MPa，結(jié)合強(qiáng)度為300MPa，硬度為800-1000 HB，適用于摩擦量較小、表面硬度要求較高的場所，適用于軸類的填料函部位及滑動軸承軸頸部位。    (3熱噴涂    修補(bǔ)厚度為0.0510mm，本身強(qiáng)度為80-110MPa，結(jié)合強(qiáng)度為4095MPa，硬度為200-240HB。特點：強(qiáng)度太低，硬度及表面質(zhì)量可能不符合要求。    (4軸件磨損的堆焊工藝    軸件在堆焊前必須將堆焊部位打磨檢查，除掉表面缺陷及其周圍50mm范圍內(nèi)

14、的油銹。各類材質(zhì)軸的堆焊工藝如下。    AISl304軸  AISl304相當(dāng)于我國的0Crl8Ni9材質(zhì)，堆焊采用國產(chǎn)焊條Al32或A137。為使堆焊部位在焊后應(yīng)力小且分布均勻，堆焊時應(yīng)采用垂直轉(zhuǎn)動焊(將軸豎直后，環(huán)向堆焊或水平轉(zhuǎn)動焊(將軸水平放置，邊轉(zhuǎn)動邊焊接。同時為防止焊接產(chǎn)生晶間腐蝕，堆焊時應(yīng)采用小電流，運條時應(yīng)小幅擺動或不擺動，且焊后應(yīng)快速急摶，縮短焊縫及熱影響區(qū)在敏化溫度區(qū)停留的時間。    堆焊時前后焊道至少重疊13，且表面應(yīng)盡量保持平整，不許有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。堆焊時采用的焊接規(guī)范見表6-2。

15、0;   AISIL045、UNIC45及45鋼軸  AISll045、UNIC45及45鋼的化學(xué)成分基本相同。其堆焊屬于典型的中碳鋼堆焊，由于母材含碳量高，焊后易在焊縫及影響囂繆威淬硬的馬氏體組織，致使堆焊層及基層產(chǎn)生裂紋的同時，由于受軸件熱軋及鍛造工藝的限制，使其組織表6-2 AISl304軸堆焊時的焊接規(guī)范      焊條直徑ram    電流A    電壓V    焊接速度(mmmin    2.5

16、    80    3530    78    3.2    90    3730    78 結(jié)構(gòu)軸向分布，更進(jìn)一步加重了堆焊層及基層產(chǎn)生軸向裂紋的傾向。因此，依據(jù)等強(qiáng)原則選用J507或E7018焊條堆焊，焊前應(yīng)預(yù)熱200，焊后應(yīng)加熱至350并恒溫1h進(jìn)行后熱處理。  焊接方法應(yīng)采用水平轉(zhuǎn)動或垂直轉(zhuǎn)動焊。堆焊時前后焊道至少重疊13，且堆焊表面應(yīng)盡量保持平整。焊后表面

17、不允許有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。在工作環(huán)境中腐蝕介質(zhì)允許的情況下，為減少工作強(qiáng)度及降低維修費用，也可以在焊前預(yù)熱200 0C后采用A302焊條直接堆焊。堆焊時采用的焊接規(guī)范見表6-3。    表63  AISll045、UNIC45及45鋼軸堆焊焊接規(guī)范      焊條型號  焊條直徑mm    電流A    電壓V  焊接速度(mmmin    J507    2.5

18、0;   85    2630    67    J507    3.2    95    2730    67    A302    3.2    90    2730    78   AISl41

19、0相當(dāng)于我國的1Cr13材質(zhì)，為典型的馬氏體不銹鋼，焊后易在接頭部分產(chǎn)生冷裂紋。因此，在采用G202焊條焊接時，焊前預(yù)熱至250，焊后亦需經(jīng)680760、恒溫2h的回火處理。  焊接方法應(yīng)采用垂直轉(zhuǎn)動焊或水平轉(zhuǎn)動焊。堆焊時前后兩層焊道至少重疊l3，且焊后表面應(yīng)盡量保持平整，焊后表面不允許有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。當(dāng)軸類零件工作溫度不高或不存在腐蝕介質(zhì)時，為降低工作強(qiáng)度及提高施工進(jìn)度，焊前預(yù)熱200，采用A412焊條，焊后可不熱處理，但由于A412焊條焊縫金屬為純奧氏體組織，在焊接時要注意防止熱裂紋的產(chǎn)生。收弧時要填滿弧坑，如有裂紋，應(yīng)馬上修補(bǔ)。其焊接規(guī)范見表6-4。 

20、60;     表6-4  AISl410軸堆焊焊接規(guī)范      焊條型號  焊條直徑mm    電流A    電壓V    焊速(ramrain    G202    3.2    90    2730    78    A4

21、12    3.2    90    2730    78   AISl4140軸  AISl4140與42CrM0成分相當(dāng)，屬于珠光體耐熱鋼，按等成分原則選用R307焊條，焊前預(yù)熱200，焊后應(yīng)進(jìn)行640680、保溫l5h的回火消除應(yīng)力熱處理，焊接時高溫應(yīng)不小于200 0C。焊接位置為垂直轉(zhuǎn)動或水平轉(zhuǎn)動焊。堆焊時前后焊道至少重疊13，焊后表面應(yīng)盡量保持平整。堆焊后不允許有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷存在，必要時應(yīng)進(jìn)行著色或X射線檢查。其堆焊焊接規(guī)范見

22、表65。    表65  AISl4140軸堆焊焊接規(guī)范      焊條型號  焊條直徑mm    電流A    電壓V    焊速(rnmmin    R307    3.2    95100    3035    57 615  水泵軸頸修復(fù)&#

23、160; 水泵泵軸一般由經(jīng)過鍛打的優(yōu)質(zhì)碳鋼制成。由于泵軸和滾動軸承內(nèi)圈的內(nèi)圓摩擦或和滑動軸承及泥沙摩擦，導(dǎo)致泵軸軸頸拉溝，需要對軸頸進(jìn)行修復(fù)處理。    (1鎳?yán)扪a(bǔ)法    用丙酮等有機(jī)溶劑和磨光機(jī)清除軸頸表面的氧化皮、油漬、油漆等污物，然后將金屬鎳條或鎳塊，夾在電焊機(jī)的焊鉗上作電極，在軸頸上作勻速滑移，金屬鎳產(chǎn)生爆裂泡液，牢固地熔融于軸頸表面上，形成一層不規(guī)則、粗糙及多孔狀的鎳溶液涂層，再在車床上車削到規(guī)定尺寸。此修復(fù)工藝較適用于采用滾動軸承的泵軸，不適用于采用滑動軸承的泵軸。    (2熱噴涂(噴

24、鍍修補(bǔ)法    熱噴涂法中應(yīng)用較廣泛的有氧一乙炔焰噴涂和電弧噴涂。氧一乙炔焰噴涂是通過氧一乙炔焰噴槍實現(xiàn)的，噴槍通過氣閥分別引入乙炔(也可采用煤氣、氧氣或壓縮空氣，乙炔和氧氣混合后在噴嘴出El處產(chǎn)生燃燒火焰，引入的金屬涂材在火焰中被加熱熔化，在焰流的作用下形成霧狀小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。電弧噴涂所用的兩根線狀涂材由送絲輪自動導(dǎo)人，當(dāng)在兩線狀涂材之問通過大電流時將產(chǎn)生電弧，線狀涂材在電弧的高溫作用下迅速熔化，并由壓縮空氣作用成小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。由于泵站規(guī)模、專業(yè)技術(shù)人員、噴涂設(shè)備、噴涂材料等方面的原因，中小型泵站一般采用氧一乙炔焰噴涂，大中型泵站一般采用電弧噴涂。熱噴涂修復(fù)工藝介紹如下。    表面預(yù)處理  可以通過有機(jī)溶劑清洗、加熱脫脂、車螺紋、滾花、電拉毛等方法，處