熔體(tǐ)泵是聚苯(běn)乙烯樹脂生產線上的(de)關鍵(jiàn)設備,隨著設備載荷增加,某公司多套原進口的熔體泵泵軸發生斷裂(liè),而且所有的泵軸(zhóu)軸頸己嚴重磨損。為了節約費(fèi)用,利用原齒輪在不加粗泵軸直徑條(tiáo)件下,通過減少泵軸的內應力、提(tí)高泵軸(zhóu)的高溫機械性(xìng)能和減少泵軸的摩擦力三方麵對泵軸進行改造,使用證明新泵軸的(de)運行壽(shòu)命超(chāo)過原進口的泵軸壽命。
1、減少泵軸頸的內(nèi)應力
人字形齒輪與泵軸的形式如圖1所(suǒ)示。為使熔體泵在重負載的工況下軸向力平衡,運行平穩,佳的結構是將齒輪做成人(rén)字形。目前,加工人字形齒輪及(jí)泵軸的做法是分別加工兩個斜(xié)齒(chǐ)輪及一根泵軸(zhóu),利用齒(chǐ)輪輪毅與泵軸的過盈靜配合(hé),將兩(liǎng)個斜齒輪加熱至300℃後裝入泵(bèng)軸(zhóu)的特(tè)定位置,利用齒輪毅的熱收縮聯接成(chéng)人字(zì)形齒輪組(zǔ)件。
選擇(zé)合適的泵軸(zhóu)軸頸與兩個斜齒輪組合後為人字形齒輪)輪毅(yì)間相互靜配合的過盈量是(shì)質量(liàng)的關鍵。由使用經驗知,若過盈量不夠,會產生泵軸與人字形齒輪之間的軸向竄動故障;若過盈量太大,則造成泵軸的配合(hé)軸頸和(hé)齒輪輪毅兩者間內應力過大而在結合麵(miàn)產生過大的內應力,導致受力(lì)表麵產生(shēng)裂紋及裂紋擴張,影響泵軸的壽命。
為求得齒輪與(yǔ)泵軸之間的佳配合過盈量,采用靜配合聯接設計與計算”法計算,結果在滿足傳動扭矩的情況(kuàng)下,小和大過盈量應分別為50um和80um:經壓(yā)強(qiáng)校(xiào)核,過盈量50--80um為(wéi)安全設計值。
2、提高泵軸的高溫機械性能
為保證高溫(wēn)下的機械性能穩定性,選擇了經調質熱處理的38CrMoAl鍛鋼作(zuò)為泵(bèng)軸的材料,機加工後經鹽(yán)浴軟氮化表麵處理,改善耐磨及耐疲(pí)勞性,提(tí)高其可靠性。
3、減少泵軸的摩擦力
泵軸兩端軸頸與滑動(dòng)軸承的形式如圖1。若泵軸兩端軸(zhóu)頸與滑動軸承的配合偏緊,會引(yǐn)起泵軸潤滑不良從而產生摩擦力過大,導致其滑動軸承壽命短和泵軸斷裂的故障;反之,若該配合偏(piān)鬆,滑動(dòng)軸承的壽命也很短,軸承的破壞也會影響泵軸的壽命及耐磨性。這是因為該泵采用所輸送(sòng)的塑料介(jiè)質作為潤(rùn)滑劑來潤滑泵(bèng)軸轉動,塑(sù)料在溶化溫度下具有一定的粘度及潤(rùn)滑性,而滑動軸承和泵軸(zhóu)兩端軸頸的壽命取(qǔ)決於塑料所形成的良好的潤滑膜,而要形成較好的潤滑油(yóu)膜(mó),其配合公差值(zhí)大小應考慮(lǜ)潤滑劑的粘度及泵軸的載荷值。
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