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上海水泵集团技术之泵传动轴系统

水泵传动系统的布置有两种形式:一种是用轴分开几分之英寸的靠近联接方式(并非不用弹性联轴器的机泵直联式)。一种是由于某些原因,原动机与泵隔有一定距离。在这种情况下,要对前面讨论过的弹性联轴器进行一些改动。

中间联轴器   在两根轴之间隔开过多而又需采用标准联轴器的情况下,可在一对半个联轴器间用一根带法兰的中间套管联接。这种中间套筒很轻,常用于端吸式水泵结构上。在拆除泵的叶轮和轴承体时可以不动泵壳和管的中间套简常常是行之有效的唯一方法,它可以用变换直径和壁厚来防止可能产生的扭振现象。套管可制成数英尺长,但由于价格问题,除非必需,尽量用短的为好。

浮动轴   浮动轴联轴器与上述中间套管联轴器作用类似,用它联接两根离开更远的轴。其结构上不同之处是中间套管两头带法兰,而浮动轴联轴器是一根实心轴或管形轴,其两头用键或用焊接方法装上法兰盘。当两根轴较粗且分开距离较远时,用这种轴远比用整根中间套管联轴器为经济。浮动轴的布置形式广泛用于各种卧式水泵装置,尤其更为广泛地应用于立式水泵装置上,如供水和污水泵站。在这种泵站中,泵一般都潜没在地面以下30~50英尺的坑中,也有安装在深达100英尺处的结构,而电动机则装在地面上(防止淹没)。这时浮动轴分成儿段,每一段均用装在楼板上的中间轴承支撑。

刚性轴   立式离心泵可以设计成自己承受轴向力和带有中间轴承的结构,这时,中间轴只传递转矩,它们之间也可用弹性联轴器联接。有些泵在设计时只采用简单的中问轴承,而利用泵轴上的刚性联轴器将轴向力传送到装在上面的电动机或齿轮箱,由它们的止推轴承去承受。为了能将轴向力传递到原动机或齿轮箱上去,分段的中间轴,原动机或齿轮箱端部都必须用刚性联轴器,所有的中间轴承只起横向支承作用。泵和中间轴的导轴承可以用油脂或稀油润滑,如果可能,则优先采用滚动轴承。

设计用刚性联轴器联接的刚性中间轴要考虑到它能承受泵的轴向力,轴本身重量和弯曲负载。涡壳式离心泵会产生作用在泵轴上的径向力,此力通过刚性联轴器又传到立轴上。中间轴承起着导轴承的作用。轴承的支架必须按抗弯曲力来设计。在计算整个转子轴系的临界转速时,必须将泵轴、轴承、中间轴和轴承以及原动机或齿轮箱的轴和轴承当作一根单梁多支点轴系来考虑如果在计算临界转速中,将中间轴承看作是一些支点,则这些支点应假设为绝对刚性的。供货单位务必清楚轴系材料在这些支点上允许的挠度,并给出设计时的允许应力。设计导轴承时,务必使它的自振频率不在泵的工作转速范围之内。

挠性传动轴   常存在以下三种情况:(a)不需要很高的同心度;(b)允许泵和原动机安装位置有较大的任意性;(c)泵和原动机之间有较大的相对移动。在这种情况下就要采用带万向接头的套管轴和弹性联轴器。这种结构卧式和立式均可使用,可作短距离的中间传动,也可用在泵和原动机相距较远的传动上。

泵、原动机的轴和万向接头联接的法兰是用滑键与轴配合,以便轴能移动。每个万向接头处应设置中间轴承,用以支承轴的重量。泵的轴向力不能传给原动机,所以泵必须自己有能承受轴向力的结构。由于使用万向接头,中间轴承不承受来自的径向力,它只对轴起稳定作用。

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