如何防止节段式多级泵导叶转动？

目前广泛使用的节段式多级离心泵其结构特点为节段式:由进水段、出水段及不同级数的节段串联组合,并用一定数量的穿杠(拉紧螺栓)紧固。根据不同扬程的要求改变不同级数的节段组合实现。每一级的节段(见图1)由叶轮、中段、导叶等组成。

若泵频繁起动、运行工况变化较大、输送介质含定浓度的固体颗粒等使导叶反复承受较大的水流冲击而转动,不仅影响水泵的正常使用,而且可能发生安全事故。怎样避免导叶在运行中转动,是每一个水泵研究与设计人员都应该考虑的问题。

防止节段式多级泵导叶转动的方法：

1.配合定位或柱销

(1)过渡配合与柱销导叶的配合定位或柱销定位如图2所示。为防止导叶在水泵运行中转动和方便水泵的装配组合,首先采用导叶外径D1H7与中段内径Djs6相配合,加柱销(即导叶的反导叶与中段上的柱销之间相交)防止导叶转动。

(2)过盈配合与柱销由过渡配合自然会考虑到过盈配合,采用过盈配合在防导叶转动结构中比过渡配合更加可靠。不过在配合公差的选择上要考虑装配的难易程度。

柱销的位置可以在中段内,也可在导叶和中段(或进水段)接触的大平面上打不通孔,用销子防导叶转动。一般情况下,导叶上的孔是与销配合的,而中段上的孔较销的直径稍大,方便装配这种方法是将导叶放入中段内,使其成为整体在水泵的装配过程中利于堆放和安装。

2.过渡配合或紧定螺钉

此结构是由导叶装入中段内改为导叶装到中段(或进水段)的背面(见图3)。该方案采用的是螺钉紧定为方便装配,建议采用过渡配合(即导叶外径D2H7与中段内径Djs6)。按导叶的叶片数量,在导叶的前盖板上均匀钻孔,中段(或进水段)在钻孔时,可先将导叶压入止口内,然后按导叶上的通孔配钻螺纹孔,既保证了安装的精度,又省去了划线的时间,并且起到了防止导叶转动的作用。

3.过渡配合或骑缝螺钉

该方法是在“配合定位或柱销”结构的基础上进行的改进,只是在导叶与中段配合的接触缝隙处,均匀地配钻3~4个M6的螺纹孔,然后将M6的开槽锥端紧定螺钉装入,螺钉的大小也可根据实际需要选择。

4.导叶压装

此结构亦是在“配合定位或柱销”结构的基础上进行的改进。取消原中段上的柱销或销钉,把导叶外径加大并且与中段及相邻的中段或进、出水段径向配合,导叶加大外径的两端面与中段及相邻的中段或进、出水段轴向配合,由穿杠(拉紧螺栓)紧紧压实,可有效防止导叶的转动。

防止导叶转动结构比较：

若导叶的反导叶与中段上的柱销频繁敲击,柱销会疲劳断裂,柱销断裂使导叶转动,并与中段配合接触面产生硏磨、磨损、导叶位移摇摆,使泵性能下降,严重时导叶位移较大时与高速转动的叶轮接触、研磨咬合,使叶轮与导叶严重破坏、泵运行失效;特别较大的颗粒、杂物及停泵时沉积的淤泥卡在叶轮与导叶之间,泵运行时叶轮旋转,带动导叶瞬间产生很大的扭转力矩,会使柱销断裂导致叶轮、反导叶的叶片打坏,泵运行失效。

过渡配合或紧定螺钉结构在自平衡水泵的装配过程中会使一侧无法固定导叶,从而导致上述现象。导叶压装则要求接触压装的两个面的平行度,否则会导致导叶变形、密封失效水泵漏水等现象。

任何结构的选择都不是一成不变的,也不是在任何场合、任何加工过程都可行的,如柱销的直径、配合公差的选择、骑缝螺钉的大小及导叶盖板厚度等可以根据水泵的大小、运行工况或使用单位以及水泵生产厂家的实际情况而定。