高压注水泵叶轮的平衡与补修整形.docx

高压注水泵叶轮的平衡与补修整形摘要：离心泵叶轮在使用前或在长期使用后由于各种因素而使材料出现不同程度的剥蚀在叶轮上产生偏心重量使叶轮失衡需要作刚性转子静平衡实验即在叶轮上找到偏心重量然后在轴对称点处配置适当的重量使叶轮获得平衡其配重方法可用环氧塑料和聚醚醚酮塑料涂层粘补及整形这样既解决了惯性力的平衡又增强了叶轮的耐磨损能力减少了泵的振动延长了泵的使用寿命。关键词：离心泵；技术革新；静平衡实验；叶轮粘补应用中图分类号：G424.31文献标识码：A文章编号：A油田现有几十座注水站并配有许多套高压注水泵机组主要为DF300-150×11电机功率为：2240kW电机转速2950r/min。目前正常工作条件下一保（10000小时）进行全面检修若泵的异常振动增大可能出现叶轮个别流道堵塞或叶轮腐蚀使叶轮出现径向偏重问题需对泵的转子进行检修使转子达到运转平衡首先对叶轮进行静平衡实验然后进行动平衡实验和校直泵轴同时要满足叶轮与轴的垂直度的精度要求可使转子得到平稳运转。一、注水泵转子平衡注水泵在高速运转时由于惯性力运动部件会引起附加的动力这不仅会增大运动机构中的摩擦及部件中的内应力降低机械效率和使用寿命而且这些惯性力都将传到泵的基础上特别是由于这些惯性力的大小和方向一般都是周期性变化的所以必将引起泵和基础产生强迫振动。如果这种振动的振幅较大或者其频率接近于共振范围不仅会影响泵的正常工作和使用寿命还会使附近的工作设备及厂房建筑发生共振给生产带来不良影响甚至使设备遭到破坏。为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响就必须设法将部分的惯性力加以消除或减少这就是实现泵转子运动平衡的目的。1.1机械平衡分为绕固定轴回转的构件的惯性力的平衡和往复运动及平面复合运动的构件的惯性力的平衡。（1）刚性转子的平衡。在一般机械中转子的工作转速一般n＜（0.6-0.75）nel（nel为转子的一阶自振频率）称这类转子为刚性转子。叶轮可视为盘状转子质量可视为分布均布在同一平面内若其重心不在回转轴线上当其转动时偏心重量就会产生惯性力从而在转动时引起附加向心力所谓刚性转子的静平衡就是利用在刚性转子上加减配重的方法使其重心与轴线相重合从而使转子的惯性力得以平衡（即惯性力之和为零）的一种平衡措施。设有一个盘状转子知其具有偏心重量Q1、Q2、Q3其回转半径分别为r1、r2、r3转子以等角速度ω回转时各偏心重量所产生的向心惯性力分别为：P1=、P2=、P3=为了平衡这些向心惯性力可在转子上加一个配重PY与P1、P2、P3相平衡。对与一个静不平衡的转子无论它有多少个偏心重量都只需适当加上一个配重即可获得平衡即在多个偏心重量矢量和的轴对称点处去除（或增加）一部分重量使转子得到平衡：Qr=-Q′r′即可。（2）绕性转子的平衡。在机械中还有一类转子如气轮机、发电机等大型高速转子其重量和跨度都很大而且由于径向尺寸受到限制使得这类转子日趋细长化因而导致其自振频率降低而其工作转速n又往往很高当n≥（0.6-0.75）nel后这类转子将会产生较大的弯曲变形从而使向心惯性力大大增加这类转子称为绕性转子。1.2静平衡实验由于制造的不精确、材料的不均匀及安装得不准确等原因会出现不平衡现象这是无法用设计计算加以确定而消除的因素只有借助于平衡实验设备以实验得方法来确定其不平衡重量的大小及方位然后再加装配重（或减重）的方法予以平衡。将欲平衡的转子的轴支于两个水平放置的钢制刃口上即可进行静平衡实验该装置简单但必须保证两刃口在同一水平面内且互相平行测试部件在刃口上滚动时不易控制故测试调整比较困难。见图1。图1静平衡实验装置图为了解决上述缺点设计新的实验装置见图2：新型平衡实验装置采用一对滚动轴承将被测转子进行水平支承在支承上设一重锤和与重锤为一体的向上的指针测试时待被测转子静止后依据重锤和指针在被测部件上设标识将被测转子旋转90°至水平位置将天平的一端的托盘改为卡子测试前将天平调整归零然后卡住转子的偏重端若为了切削转子偏重端材料可利用天平称出重量；若在转子偏轻端配重可在转子偏重端对称处配重待天平指针归零为准。图2新的实验装置1.3用环氧塑料粘补叶轮叶轮经剥蚀后会出现孔、洞及局部凹坑等由于叶轮的磨损或破损及叶轮流道内有堵塞异物使输送液体在叶轮内偏流等引起转子的平衡情况不良使泵产生振动需要修整损坏的流道和被剥蚀的叶轮表面。修整施工可采用环氧塑料粘补环氧塑料的机械强度高收缩率低粘附能力强化学性能稳定工艺简单硬度高耐磨性好具有较高的抗气蚀能力。环氧塑料主要由粘结剂、固化剂、增塑剂、及不同的填料组成。