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泵轴与电动机的固定联接变得日益普遍。在这种布置中,水泵与电机的轴之间没有联轴器;水泵壳以法兰安装形式,以紧配合间隙安装在电机和水泵法兰上。水泵的叶轮直接安装在电动机的轴上。对于这种布置,应当注意的是要-电动机轴的偏摆或轴向窜动加上机器的公差,不得在水泵壳和水泵转子之间引起接触。电动机轴的材料要和水泵送的液体相适应。
如果水泵的叶轮靠螺帽来定位时,则螺帽螺纹的方向必须考虑到电动机的旋转方向。非平衡型设计的同轴联接的高压水泵,能产生过高的轴向推力,这将关系到电动机轴承的承载能力。在电动机轴上安装某种形式的甩水盘,来防止通过水泵密封泄漏出来的液体进入轴承,这对固定联接的水泵是很有实用价值的。
在正常情况下,泵轴主要承受转矩,但由于叶轮和泵轴自重的影响以及叶轮因不平衡产生的离心力影响,泵轴还要承受一定的弯矩,力矩和弯矩合成后,泵轴强度的薄弱处在泵轴与联轴器的配合部位,因为这部分泵轴的直径尺寸,泵轴应力计算过程略,如果泵轴的强度不足,应首先从此处断裂。由于轴的强度计算和校核都有十分成熟的计算方法,设计人员都是经过反复计算和类比后确定出泵轴的尺寸,所以一般不会因为设计强度不足而出现轴的断裂。
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叶轮平衡的试验方法。虽然都-进行叶轮的平衡试验,但试验结果未必准确,因为试验设备和工装的精度,都直接影响试验结果。比如平衡架导轨的直径大小和形状应和叶轮的自重匹配、两个导轨调试的水平度、导轨和心轴材料的选择和淬火硬度、平衡心轴的、心轴与叶轮孔的配合间隙等,都会影响试验结果。这些影响因素中,影响且经常出现问题的是平衡心轴与叶轮孔的配合间隙。
泵轴断面应力分析。由于叶轮不平衡,加上泵轴和叶轮自重的影响,泵轴在运行状态下便承受一个交变作用弯矩,弯矩的大小取决于泵轴的转速、不平衡量的大小和叶轮的自重大小。在此交变弯矩的作用下,泵轴上交变弯矩或者轴的强度弱处,就有可能产生疲劳破坏。从中开泵的结构不难看出,泵轴受弯矩地方在叶轮与泵轴配合部位的中部,因为此处离两端轴承的支撑距离,但断裂是否一定发生在此处,还要具体分析。
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