如何检查和修理离心泵零件？

答：零件的检查与修理分为密封环、叶轮、平衡装置、轴封装置、泵轴、轴承、泵体等。

1.密封环

密封环又称口环，其作用是在叶轮与泵壳间形成狭窄、曲折的通道，来增加介质的流动阻力，达到减少介质泄漏的目的。密封环的设置还起到保护泵上主要零件不受磨损的作用。密封环磨损后，可以修复或更换，恢复正常装配间隙，这样既经济又便于检修。

密封环有以下几种结构型式：径向间隙式的圆环型（图3-27a）、双环阶梯型（图3-27b）、双环迷宫型（图3-27c）及轴向间隙式（图3-28）等结构型式。

图3-27 径向间隙式密封环

a）圆环型 b）双环阶梯型 c）双环迷宫型

在拆卸泵时，应首先检查密封环的完好性，以及它与叶轮间径向间隙δ（图3-29），如果密封环已有沟槽等缺损，或已破裂，或间隙δ超过表3-25中所规定的数值时，应更换，或将原有密封环补焊修复。

图3-28 轴向间隙式密封环

图3-29 叶轮间的径向间隙

a）双级叶轮 b）单级叶轮

泵在运行中，密封环与叶轮的相应圆周是同时磨损，造成间隙增大而超过规定数值的，因此新密封环内径，应按叶轮进口外径来配制。叶轮与密封环之间的径向间隙参照表3-25的规定。在修理过程中，这个间隙力求小一点，才能提高泵的工作效率和延长使用期限。

密封环材质一般可用灰铸铁HT200、锡青铜，或锡青铜—轴承合金（巴氏合金）。

对于焊挂有轴承合金的铜密封环，当间隙磨大时，只需重新焊挂合金达到要求便可，无需更换密封环。

当原有合金磨损量不大，而又无剥离、脱落现象时，可用补焊方法修复。补焊步骤如下：

1）刷去密封环上的污物。

2）用质量分数5%的盐酸清洗、活化一遍。

3）放到温度为90℃、质量分数为10%的烧碱液中浸洗10min，然后置入90℃的清水中清洗。

表3-25 密封环间隙（单位：mm）

4）补焊合金。把密封环预热到100℃左右，用气焊适当熔开密封环上原有合金，用与原合金相同牌号的合金预铸成焊条，沿口环圆周或纵长方向一道道均匀堆焊上去（不得反复重焊）。焊接完毕后，即可进行机械加工，达到所要求的标准尺寸。

如果合金产生剥离、脱落或磨损量太大而无法采用补焊修复时，则要重新浇挂合金。新制或修复密封环的技术要求如图3-30所示。

新制密封环装上后，应检查它与叶轮的间隙是否符合表3-25的要求。同时，要检查两者间有无摩擦现象。其方法是在转子部分涂上红铅粉，然后转动转子，若密封环上沾有红铅粉则必须返修。

图3-30 密封环的技术要求

2.叶轮

（1）叶轮的更换 经过使用的叶轮可能产生某种损坏。叶轮遇有下列情况之一者，应更换叶轮：

1）叶轮表面出现裂纹。

2）叶轮表面因腐蚀、侵蚀或汽蚀而形成较多的孔眼。

3）因冲刷而造成叶轮盖板及叶片等变薄，影响了力学性能。

4）叶轮的密封环轮毂发生较严重的偏磨现象，无修复价值者。

（2）叶轮的修理

1）叶轮腐蚀如不严重或砂眼不多时，可以用补焊的方法修复。铜叶轮用黄铜补焊，铸铁叶轮也可用黄铜补焊。

2）补焊的方法是焊前对需施焊的部位进行清理，去除油污、锈蚀、氧化皮等。可以局部或整体预热至250～450℃。焊粉一般选用粉301，焊丝通常选用224硅黄铜焊丝。气焊火焰应采用轻微的氧化焰或中性焰，操作时一般采用压焊法，以减少焊缝金属的过热，并改善焊缝的形成。在操作中，应尽量避免高温的焰心与熔池金属的直接接触，以免在焊缝金属内产生气孔。焊后保温缓冷，以消除应力，改善性能。冷却后进行机械加工。

3）单环型密封环轮毂磨损出沟痕，或偏磨现象不严重时，可用砂布打磨；在厚度允许的情况下也可车光；或用金属喷涂法，恢复原始尺寸。

4）双环型内密封环密封边磨损出沟痕，或偏磨现象不严重时，可用砂布打磨；在厚度允许的情况下也可车光。磨损或偏磨严重，要更换密封环。

5）新叶轮或经修复的叶轮都应进行静平衡试验。叶轮的平衡方法是采用去重法。可将试验完的叶轮放到铣床上，在较重的那一面上，铣去与较轻那一面在平衡试验时所夹的物体等重的切屑。但在叶轮盖板上铣去的厚度，不可超过叶轮盖板厚度的1/3；允许在前后两盖板上切去，切削部分痕迹应与盖板圆盘平滑过渡。

一般离心泵叶轮的静平衡允差可参考表3-26。

表3-26 叶轮静平衡的允差极限值

3.平衡装置

由于离心力的作用，被输送的介质会从运转着的离心泵得到压力，但也会在泵本身固定的和旋转的零件上产生作用力。这些力由零件的结构平衡了一部分，但仍有一部分力需要用另外的方法来平衡，例如轴向推力的平衡。

图3-31 多段式多级泵的平衡盘装置

轴向推力为离心泵在运转过程中沿轴向作用在叶轮上的不平衡力之和。鉴于目前已容易得到可靠的大容量的推力轴承，所以在单级泵中的轴向推力，只有在较大的机组中才成为问题。但多级泵由于有较大的轴向推力，故靠推力轴承来平衡是不行的，这就产生了一种水力平衡装置——平衡鼓和平衡盘装置，或者是两者的结合。这些装置的形式较多，这里以图3-31所示的多段式多级泵为例，介绍常用的平衡盘装置。

用平衡盘来平衡轴向力是一个动态平衡方法，即泵转子在某一平衡位置时，其转子是做前后轴向脉动（或窜动）。当工况点改变时，转子会自动地移到另一平衡位置上去做轴向脉动。泵在运转过程中往往会造成平衡盘与平衡板之间，平衡盘轮毂与均衡套之间的磨损。磨损后的修理方法如下：

1）平衡盘与平衡板磨损成凸凹不平时，可在刮研平板上用着色法检查，刮去高点。最后，将平衡板与平衡盘装到泵上进行配研，使其表面平整，直到圆周都能均匀接触为止。

2）平衡板、平衡盘及均衡套等磨损较严重，而又无修复价值者，应更换。

上述各件所用材料推荐选用如下：平衡盘用耐磨铸铁HT250；平衡板用HT300或镍铝青铜；均衡套用HT300或镍铝青铜。这些零件的技术要求如图3-32所示。

4.轴封装置

旋转的泵轴及轴套与静止的泵体之间密封装置称为轴封。它的作用是为了防止被输送的高压介质从泵内漏出，以及外部液体进入泵内。

图3-32 平衡装置零件图(www.xing528.com)

轴封的结构型式及种类很多，这里仅介绍常用的几种类型泵所采用的填料密封装置及其修理。

轴向填料密封装置的结构如图3-33所示。一般由轴套（或轴）、填料压盖、填料、水封管、填料环、填料函体、填料挡套及轴等组成。密封的好坏可采用松紧填料压盖的方法来实现。如果填料压得太紧，虽然减少了泄漏，但填料与轴套或轴间的摩擦增加，严重时导致发热、冒烟，甚至将填料与轴套烧毁；如果填料压得过松，则泄漏量增加，甚至因泄漏量过大，或大量气体进入泵内，破坏了泵的正常运行。填料密封的合理泄漏应成滴状，一般每分钟40～60滴较为合适。

1）水和油适用的软填料见表3-27。

图3-33 轴向填料密封装置的结构

1—轴套 2—填料压盖 3—填料 4—水封管 5—填料环 6—填料函体 7—填料挡套 8—轴

表3-27 水和油适用的软填料

注：√表示适用。

2）轴封的修理：①检修泵时，填料一定要更换新的，轴封装的其他零件也要拆除检查清洗。②填料装置的轴套（或轴）磨损较大或出现沟痕时，应换新件。若是轴被磨损，较轻时可采用刷镀技术恢复，较重时可采用喷涂，或将轴加工镶套（图3-34）等方法恢复。③填料压盖、填料挡套及填料环磨损过大时应换新件，其要求如图3-35所示。

图3-34 轴颈的镶套

1—键 2—镶套 3—轴

各零件的材质要求：镶套用HT200或锡磷青铜；填料压盖用HT150；填料环用HT150或锡磷青铜；填料挡套用HT150。

3）填料密封安装技术要求：①切割填料时，将所需长度的软填料紧紧缠绕在直径与轴相同的棒料上，然后在棒料上逐个切下密封圈，并要求切口平行、整齐，而巨切口的线头不松散，切口为30°角。装填料时，填料接头必须错开交错成120°，如图3-36所示。②安装时应注意使填料环对准水封孔，以免填料堵死水封孔，使水封失去作用。③为了保证填料函的密封性能好，对填料函应进行水封，一般用自来水或用泵出口水均可。

图3-35 密封装置零件图

a）填料压盖 b）填料环 c）填料挡套

5.泵轴

泵轴是转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套等零件，借轴承支承在泵体中作高速旋转，以传递转矩。

泵轴所用材料一般不低于35钢，大多用45钢或40Cr等钢，经热处理制成。

图3-36 填料的切口和接头

a）填料的切口 b）填料的接头

1）轴的更换。泵轴遇有下列情况之一者应更换：①轴已产生裂纹。②表面有较严重的磨损，或被高压水冲刷而出现较大的沟痕，足以影响泵轴的强度，或有严重的滚键等缺损，已无修理价值的。③轴的弯曲严重无法校直。

2）轴的修理。在检修离心泵时，轴拆出经清洗后，应进行裂纹、表面缺陷、各相关轴颈的尺寸精度及弯曲度的检查，以确定修理方案。

轴的弯曲量可在普通车床上，用百分表检查。弯曲量不能超过0.06mm。若大于该值，则应进行校直。其方法如下：①用螺旋压力机校直。如轴弯曲较大时，可在柱梁平台或螺旋压力机上进行。校直时弯曲的凸点朝上。②直径较大而直接校直又较困难的轴，校直前要将弯曲处先行用气焊加热，加热范围在20～40mm。此范围以外部分，缠上石棉绳或包上保温玻璃棉。加热要缓慢均匀，焊嘴为6号或7号，气流速度为130～160m/s左右。当温度达到600～650℃时，可把焊嘴移开继续保温，然后进行校直。校直后停止加热，再在加热处保温使之慢冷至室温，再测量弯曲量是否在规定范围之内。③点热校直。将需校直的轴用两V形铁架在平台上，把最高凸点向上，用气焊快速在凸点上加热一直径为ф5mm左右的高温点（650～700℃左右），用温水浇淋快速冷却，测量弯曲量是否在规定范围之内。如恢复量不够，可在同一轴向平面上再采用此法烤一些点，但同一点不可重复烧烤。一般情况下，热或点热校直的实际操作需有较丰富的经验，否则很难取得预期的效果。④轴颈的修理。泵轴的轴颈与相关件的连接，有不发生相对运动的静连接和发生相对运动的动连接，但这两种连接形式的轴颈在使用过程中，都可能产生磨损。修复方法有镀铬、热喷涂、刷镀等。对于修复量不大的滑动轴承轴颈，可采用砂布打磨或用磨床磨光。

更换新泵轴时，可按泵轴测绘，其技术要求如图3-37所示和见表3-28～表3-30。

图3-37 泵轴

a）单级悬臂泵泵轴 b）分段式多级泵泵轴

技术要求内容：①调质处理；②фd6（h6）对фd11（h11），фd_g对фd10（js6）跳动

允差内容：③端面A对фd10（js6）的跳动允差；端面G、H对端面A平行度允差；

④键槽轴线对轴心偏移允差；歪斜允差；⑤保留中心孔。

技术要求内容：①调质处理；②фd（k6）对d₅h7跳动允差；③端面A对фd5h7跳动允差；

④键槽轴线对轴心线偏移允差；歪斜允差；⑤保留中心孔。

表3-28 泵轴调质后的硬度

表3-29 径向圆跳动允差

6.轴承

离心泵采用的轴承一般为滑动轴承和滚动轴承两种。泵滑动轴承轴与轴瓦的间隙要求见表3-31。

表3-30 平行度和端面跳动允差

表3-31 泵滑动轴承的轴与轴瓦的间隙

7.泵体

泵壳体的损伤，往往都是因机械应力或热应力的作用而出现裂纹。其检查与修理方法如下：

（1）裂纹检查 用手锤轻击壳体，如有破哑声，则说明已破裂。要仔细寻找裂纹地点，必要时用放大镜寻找。裂纹找到后，可在裂纹处先浇上煤油，擦干表面；然后涂上一层白粉，并用手锤再次轻击壳体；不久后裂纹内煤油会浸蚀白粉，呈现一道黑线，即可判断出裂纹的走向与长度。

（2）裂纹修补方法

1）如果裂纹不在承受压力或不起密封作用的地方，为了防止裂纹继续扩大，可在裂纹的两端各钻一个直径5～6mm的止裂孔。壁厚大于6mm以上的可钻直径为7～8mm的止裂孔。止裂孔的位置应距裂纹末端5～10mm。

2）如果裂纹在承压的地方，应进行补焊，方法如下：钻完止裂孔后，沿裂纹铲出50°～70°的坡口；然后用气焊炬烧至200℃左右，烧去油污；用钢刷清理焊口；用铸308焊条作为底层过渡层施焊，壁厚较厚的可用结507焊条作填充焊接。为了不使焊缝太热，不能连续焊接，每次以焊长30～40mm为宜。当焊接一段焊缝后，立即用手锤轻轻锻打，以消除内应力。

为了提高焊接强度，还可采取以下加强措施：①在焊缝内加装螺栓，加装螺栓的直径等于被焊件厚度的40%，而巨不能大于13mm，螺栓之间的距离为直径的2～4偌，螺孔深度为直径的1.5～2偌（但不能钻透焊件）；用丝锥套出螺纹，拧上螺栓后逐层按上法焊接（图3-38）；②垂直裂缝于适当位置钻开一些波形键槽，用上述焊接法焊填这些槽，也可加强焊缝强度。

对于承压的壳体在补焊完了后，要装配起来进行水压试验。试验压力为工作压力的1.5偌，保持压力的时间不得少于5min，试验压力不能低于0.2MPa。