液下泵结构及应用改造

　　新疆有色金属液下泵结构及应用改造张学核（新疆阜康冶炼厂动力车间831500）1刖目我厂用液下泵是一种耐腐蚀立式泵，其过流部件浸没在被输送的介质中，传动轴通过支承件与轴承部件保持其稳定性，泵的重量和轴向力通过轴承传递给基础，根据工艺装置要求，液下泵应具有一定插入深度。

　　此泵的结构设计主要考虑以下两个因素：1.介质特性根据输送介质的腐蚀性、挥发性、含固体颗粒粒度、浓度等情况，确定叶轮型式、材料、轴承、密封及冲洗方式等。

　　1.2使用条件抽送介质温度高低，决定了支承型式、冷却结构、有无保温夹套等。根据泵的使用要求，可合理确定泵体插入深度，属于随时都可能启动的液下泵，泵体插入深度必须足够长，以使液位浸没泵体，保证液下泵随时可以启动，例如硫酸生产用泵及湿法冶炼所用液下泵；污水排空性质的液下泵，使用要求是污水积满以后，启动液下泵，吸净污水后停机。在这种工况下，液下泵的泵体插入深度可以设计得较短，通过加装吸入管补充插入深度，吸净液体。泵体插入深度的缩短，有利于提高泵的可靠性，并降低成本。

　　2液下泵结构2.典型结构为双支承液下泵剖面图，支承是刚性的，通常使用滚动轴承，上轴承为成对安装的角接触球轴承或向心球轴承，下轴承为向心球轴承或圆柱滚子轴承。这种配置可以承受双向轴向力和一定的径向力。此泵采用离心叶轮，它适用于固体颗粒含量较低的场合。根据介质的具体特性还采用旋流式及混流式叶轮。

　　2.?些变型结构因结构制约，双支承液下泵转速n=1500r/min时，泵体插入深度L<1入深度L<1 100mm插入深度较短是双支承液下泵的主要缺点。为了解决这个问题，加大液下插入深度，可采用下列措施，这形成了液下泵的两种变型结构。

　　1999年阜康冶炼厂铜系统，2000年设计、施工时稀硫酸达200g，搅拌槽采用316L的轴，经实验和论证，决定全面推广45钢防腐轴，在生产中投入使用。经过一年多的生产，45钢防腐处理的轴状况良好，极大降低了备件成本，减少了设备检修时间和费用，提高了设备的运转率。

　　4结论⑴根据我厂生产实践证明，采用45钢加以环氧玻璃钢防腐处理，配以聚四氟乙稀垫，实现端面密封的搅拌轴，在硫酸介质中（硫酸小于200g，温度<80°C）至少3年无故障。⑵根据金属材料防腐性能和玻璃钢的树脂成分和改性树脂的推广，我厂实践启示：对酸、碱介质不同温度范围的应用领域还有推广的意义。

　　⑶防腐层由于较薄，在安装使用中要充分考虑，不要因碰撞、摩擦造成硬伤，端面密封紧固可靠，以大限度提高防腐轴的使有寿命。收稿：2001?11?30新疆有色金属⑴泵带吸入管，吸入管长度根据泵的吸上能力确定，通常在2 500mm以下。这种变型不适用于随时启动的工况，但对污水排空性质的工况效果非常好。⑵轴承架位于底板下方，该种变型增加的液下泵插入深度等于支承跨度，对于高速运行的泵来说，插入深度增加幅度可观，如。这种变型用于介质腐蚀极强或介质较昂贵又不易回收工况下。

　　1.轴承架2.底板3.轴4支承管1.上轴承箱体2.底板3.轴承架4.下轴承箱体5.泵体6.叶轮7.泵盖8出液管5.轴6.支承管7.泵体8叶轮9.泵盖包氟塑料结构当泵用来输送强腐蚀介质，由于耐腐蚀金属材料的价格昂贵，致使泵的成本较高。采用包氟塑料技术可以有效的在与介质接触的零件表面，衬上一定厚度的氟塑料，以防止腐蚀，并降低成本。

　　3轴承润滑及液下轴承润滑3.1轴承润滑长轴液下泵，应至少有一个支承是刚性的。以承受轴向力并限制轴系轴向窜动和径向挠度。其润滑方式一般为油脂润滑，通过油杯补脂。

　　3.2液下轴承及冲洗方式长轴液下泵液下轴承多为滑动轴承。滑动轴承中，轴套和轴衬为关键零件。不同工作介质对轴衬和轴套材料的要求不同。轴衬和轴套的间隙也是非常重要的。间隙过小，由于零件加工和装配的不对中，会产生机械磨损大，甚至抱轴的现象；间隙过大，轴系刚度破坏，临界转速低，泵运行易产生振动，严重影响使用寿命。根据经验，轴套与轴衬通常选用H8/d8配合。

　　泵在运转过程中，轴衬与轴套磨损会产生大量热，干磨会加剧磨损程度，为此，需要及时冷却；同时，冷却液流经对磨表面的时候，减小磨擦系数，起到润滑轴承的作用，降低了功耗，提高泵效率，延长了轴衬使用寿命。

　　长轴液下泵一般有两种冲洗方式：自冲洗用被输送的清洁介质作为冲洗液；外冲洗通常用自来水或清洁油品作为冲洗液。通常冲洗液的流量为0.3~0.6m3/h，压力为0.2~0.4MPa即可。

　　4应用及改造4.1概述阜康冶炼厂污水沉淀氧化塘所用泵为XWIM80介质为含杂质大颗粒度可达200mm的污水，适用于工厂及城市的污水排放。

　　4.2应用情况1该泵所处位置离厂区较远泵房无清洁水源。该泵流量为80m3/h，扬程为12m，电机转速1450T，?.，张学核：液下泵结构及应用改造增刊泵轴长2534mm该泵工作原理为叶轮旋转时，使泵内的液体产生较强的旋转运动，旋转中心的压力低，将液体从吸入口吸入，同时由于外围压力高，使得液体被压出，并产生扬程。

　　该泵水上部分采用轴承箱结构，下部采用石墨轴承结构，如。此类滑动轴承必须采用带压的清洁水作为其冲洗液。由于泵所处区域无清洁水源作为其冲洗液，致使石墨轴承快速烧毁，后经技术改造，将下部石墨轴承处改装成1509轴承，其轴承箱采用油封及油毡双重密封，虽然泵的工作寿命略有提高，平均运行周期720h左右，但其维修费用居高不下，运转率极低，仍不能满足厂部对污水不能外溢的要求。

　　8.轴封体9.泵体10.叶轮11.吸入管部件12.出水弯管4.3改造措施冶炼厂氧化塘立式污水泵作用为将全厂地沟内的污水抽送至氧化塘进行沉淀，避免污水外溢，造成环境污染。该泵采用浮子式继电器控制泵起动及停止。污水积满至上浮子位置，泵起动，吸净污水至下浮子位时停机。该泵在其选型时忽略工作环境、介质特性及使用条件，存在很大选型问题。要使该泵长期稳定的运行，必须对泵进行大的改造。通过分析，该泵泵体的插入深度可以设计的较短，通过加装吸入管补充插入深度，吸净污水。泵体插入深度的缩短，可以提高轴的刚度，必将提高泵的可靠性。

　　通过现场测量及计算将泵轴缩短为983mm去除泵液下轴承部分，在污水高液面以上200mm处加装一轴承箱，通过计算及考虑与其它设备通用，轴承采用309球轴，计算如下：1450i/min，算得d>21mm.泵轴装轴承处直径选为45mm，泵改造后轴承联接管结构见。

　　经过以上改造，该泵的可靠性在运行中大为提高，运行寿命已超过5⑴0h，维修费用也降低60以上经过实际运行，证明该泵改造是成功的，数据见表1.表1泵轴长平均运行周期年消耗材料费用（元）改造前改造后1.轴2.球轴承3093.轴承联接管4.下接管部件设备选型直接关系到设备运行状况的好坏，希望本文能对有关同仁有所启发。