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熔體泵泵軸改進(jìn)措施

   熔體泵是聚苯乙烯樹脂生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備,隨著設(shè)備載荷增加,某公司多套原進(jìn)口的熔體泵泵軸發(fā)生斷裂,而且所有的泵軸軸頸己嚴(yán)重磨損。為了節(jié)約費(fèi)用,利用原齒輪在不加粗泵軸直徑條件下,通過減少泵軸的內(nèi)應(yīng)力、提高泵軸的高溫機(jī)械性能和減少泵軸的摩擦力三方面對(duì)泵軸進(jìn)行改造,使用證明新泵軸的運(yùn)行壽命超過原進(jìn)口的泵軸壽命。

  1、減少泵軸頸的內(nèi)應(yīng)力

  人字形齒輪與泵軸的形式如圖1所示。為使熔體泵在重負(fù)載的工況下軸向力平衡,運(yùn)行平穩(wěn),佳的結(jié)構(gòu)是將齒輪做成人字形。目前,加工人字形齒輪及泵軸的做法是分別加工兩個(gè)斜齒輪及一根泵軸,利用齒輪輪毅與泵軸的過盈靜配合,將兩個(gè)斜齒輪加熱至300℃后裝入泵軸的特定位置,利用齒輪毅的熱收縮聯(lián)接成人字形齒輪組件。

  選擇合適的泵軸軸頸與兩個(gè)斜齒輪組合后為人字形齒輪)輪毅間相互靜配合的過盈量是質(zhì)量的關(guān)鍵。由使用經(jīng)驗(yàn)知,若過盈量不夠,會(huì)產(chǎn)生泵軸與人字形齒輪之間的軸向竄動(dòng)故障;若過盈量太大,則造成泵軸的配合軸頸和齒輪輪毅兩者間內(nèi)應(yīng)力過大而在結(jié)合面產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致受力表面產(chǎn)生裂紋及裂紋擴(kuò)張,影響泵軸的壽命。

  為求得齒輪與泵軸之間的佳配合過盈量,采用靜配合聯(lián)接設(shè)計(jì)與計(jì)算”法計(jì)算,結(jié)果在滿足傳動(dòng)扭矩的情況下,小和大過盈量應(yīng)分別為50um和80um:經(jīng)壓強(qiáng)校核,過盈量50--80um為安全設(shè)計(jì)值。

  2、提高泵軸的高溫機(jī)械性能

  為保證高溫下的機(jī)械性能穩(wěn)定性,選擇了經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理的38CrMoAl鍛鋼作為泵軸的材料,機(jī)加工后經(jīng)鹽浴軟氮化表面處理,改善耐磨及耐疲勞性,提高其可靠性。

  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。若泵軸兩端軸頸與滑動(dòng)軸承的配合偏緊,會(huì)引起泵軸潤(rùn)滑不良從而產(chǎn)生摩擦力過大,導(dǎo)致其滑動(dòng)軸承壽命短和泵軸斷裂的故障;反之,若該配合偏松,滑動(dòng)軸承的壽命也很短,軸承的破壞也會(huì)影響泵軸的壽命及耐磨性。這是因?yàn)樵摫貌捎盟斔偷乃芰辖橘|(zhì)作為潤(rùn)滑劑來潤(rùn)滑泵軸轉(zhuǎn)動(dòng),塑料在溶化溫度下具有一定的粘度及潤(rùn)滑性,而滑動(dòng)軸承和泵軸兩端軸頸的壽命取決于塑料所形成的良好的潤(rùn)滑膜,而要形成較好的潤(rùn)滑油膜,其配合公差值大小應(yīng)考慮潤(rùn)滑劑的粘度及泵軸的載荷值。



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