新疆有色金屬液下泵結構及應用改造張學核（新疆阜康冶煉廠動力車間831500）目前我廠用液下泵是一種耐腐蝕立式泵，其過流部件浸沒在被輸送的介質中，傳動軸通過支承件與軸承部件保持其穩定性，泵的重量和軸向力通過軸承傳遞給基礎，根據工藝裝置要求，液下泵應具有一定插入深度。
此泵的結構設計主要考慮以下兩個因素：1.介質特性根據輸送介質的腐蝕性、揮發性，2.含固體顆粒粒度、濃度等情況，確定葉輪型式、材料、軸承、密封及沖洗方式等。
1.使用條件抽送介質溫度高低，決定了支承型式、冷卻結構、有無保溫夾套等。根據泵的使用要求，可合理確定泵體插入深度，屬于隨時都可能啟動的液下泵，泵體插入深度必須足夠長，以使液位浸沒泵體，保證液下泵隨時可以啟動，例如硫酸生產用泵及濕法冶煉所用液下泵；污水排空性質的液下泵，使用要求是污水積滿以后，啟動液下泵，吸凈污水后停機。在這種工況下，液下泵的泵體插入深度可以設計得較短，通過加裝吸入管補充插入深度，吸凈液體。泵體插入深度的縮短，有利于提高泵的可靠性，并降低成本。
2液下泵結構2.1典型結構為雙支承液下泵剖面圖，支承是剛性的，通常使用滾動軸承，上軸承為成對安裝的角接觸球軸承或向心球軸承，下軸承為向心球軸承或圓柱滾子軸承。這種配置可以承受雙向軸向力和一定的徑向力。此泵采用離心葉輪，它適用于固體顆粒含量較低的場合。根據介質的具體特性還采用旋流式及混流式葉輪。
2.2―些變型結構因結構制約，雙支承液下泵轉速n=1500r/min時，泵體插入深度L<1入深度L<1 100mm插入深度較短是雙支承液下泵的主要缺點。為了解決這個問題，加大液下插入深度，可采用下列措施，這形成了液下泵的兩種變型結構。
1999年阜康冶煉廠銅系統，2000年設計、施工時稀硫酸達200g，攪拌槽采用316L的軸，經實驗和論證，決定全面推廣45鋼防腐軸，在生產中投入使用。經過一年多的生產，45鋼防腐處理的軸狀況良好，極大降低了備件成本，減少了設備檢修時間和費用，提高了設備的運轉率。
論⑴根據我廠生產實踐證明，采用45鋼加以環氧玻璃鋼防腐處理，配以聚四氟乙稀墊，實現端面密封的攪拌軸，在硫酸介質中（硫酸小于200g，溫度<80°C）至少3年無故障。⑵根據金屬材料防腐性能和玻璃鋼的樹脂成分和改性樹脂的推廣，我廠實踐啟示：對酸、堿介質不同溫度范圍的應用領域還有推廣的意義。
⑶防腐層由于較薄，在安裝使用中要充分考慮，不要因碰撞、摩擦造成硬傷，端面密封緊固可靠，以最大限度提高防腐軸的使有壽命。收稿：2001―11―30新疆有色金屬⑴泵帶吸入管，吸入管長度根據泵的吸上能力確定，通常在2 500mm以下。這種變型不適用于隨時啟動的工況，但對污水排空性質的工況效果非常好。⑵軸承架位于底板下方，該種變型增加的液下泵插入深度等于支承跨度，對于高速運行的泵來說，插入深度增加幅度可觀，如。這種變型用于介質腐蝕極強或介質較昂貴又不易回收工況下。
1.軸承架2.底板3.軸4支承管1.上軸承箱體2.底板3.軸承架4.下軸承箱體5.泵體6.葉輪7.泵蓋8出液管5.軸6.支承管7.泵體8葉輪9.泵蓋包氟塑料結構當泵用來輸送強腐蝕介質，由于耐腐蝕金屬材料的價格昂貴，致使泵的成本較高。采用包氟塑料技術可以有效的在與介質接觸的零件表面，襯上一定厚度的氟塑料，以防止腐蝕，并降低成本。
3軸承潤滑及液下軸承潤滑3.1軸承潤滑長軸液下泵，應至少有一個支承是剛性的。以承受軸向力并限制軸系軸向竄動和徑向撓度。其潤滑方式一般為油脂潤滑，通過油杯補脂。
3.2液下軸承及沖洗方式長軸液下泵液下軸承多為滑動軸承。滑動軸承中，軸套和軸襯為關鍵零件。不同工作介質對軸襯和軸套材料的要求不同。軸襯和軸套的間隙也是非常重要的。間隙過小，由于零件加工和裝配的不對中，會產生機械磨損大，甚至抱軸的現象；間隙過大，軸系剛度破壞，臨界轉速低，泵運行易產生振動，嚴重影響使用壽命。根據經驗，軸套與軸襯通常選用H8/d8配合。
泵在運轉過程中，軸襯與軸套磨損會產生大量熱，干磨會加劇磨損程度，為此，需要及時冷卻；同時，冷卻液流經對磨表面的時候，減小磨擦系數，起到潤滑軸承的作用，降低了功耗，提高泵效率，延長了軸襯使用壽命。
長軸液下泵一般有兩種沖洗方式：自沖洗用被輸送的清潔介質作為沖洗液；外沖洗通常用自來水或清潔油品作為沖洗液。通常沖洗液的流量為0.3~0.6m3/h，壓力為0.2~0.4MPa即可。
4應用及改造4.1概述阜康冶煉廠污水沉淀氧化塘所用泵為XWIM80介質為含雜質最大顆粒度可達200mm的污水，適用于工廠及城市的污水排放。
4.2應用情況1該泵所處位置離廠區較遠泵房無清潔水源。該泵流量為80m3/h，揚程為12m，電機轉速1450T，―.，張學核：液下泵結構及應用改造增刊泵軸長2534mm該泵工作原理為葉輪旋轉時，使泵內的液體產生較強的旋轉運動，旋轉中心的壓力低，將液體從吸入口吸入，同時由于外圍壓力高，使得液體被壓出，并產生揚程。
該泵水上部分采用軸承箱結構，下部采用石墨軸承結構，如。此類滑動軸承必須采用帶壓的清潔水作為其沖洗液。由于泵所處區域無清潔水源作為其沖洗液，致使石墨軸承快速燒毀，后經技術改造，將下部石墨軸承處改裝成1509軸承，其軸承箱采用油封及油氈雙重密封，雖然泵的工作壽命略有提高，平均運行周期720h左右，但其維修費用居高不下，運轉率極低，仍不能滿足廠部對污水不能外溢的要求。
8.軸封體9.泵體10.葉輪11.吸入管部件12.出水彎管4.3改造措施冶煉廠氧化塘立式污水泵作用為將全廠地溝內的污水抽送至氧化塘進行沉淀，避免污水外溢，造成環境污染。該泵采用浮子式繼電器控制泵起動及停止。污水積滿至上浮子位置，泵起動，吸凈污水至下浮子位時停機。該泵在其選型時忽略工作環境、介質特性及使用條件，存在很大選型問題。要使該泵長期穩定的運行，必須對泵進行大的改造。通過分析，該泵泵體的插入深度可以設計的較短，通過加裝吸入管補充插入深度，吸凈污水。泵體插入深度的縮短，可以提高軸的剛度，必將提高泵的可靠性。
通過現場測量及計算將泵軸縮短為983mm去除泵液下軸承部分，在污水最高液面以上200mm處加裝一軸承箱，通過計算及考慮與其它設備通用，軸承采用309球軸，計算如下：1450i/min，算得d>21mm.泵軸裝軸承處直徑選為45mm，泵改造后軸承聯接管結構見。
經過以上改造，該泵的可靠性在運行中大為提高，運行壽命已超過5⑴0h，維修費用也降低60%以上經過實際運行，證明該泵改造是成功的，數據見表1.表1泵軸長平均運行周期年消耗材料費用（元）改造前改造后1.軸2.球軸承3093.軸承聯接管4.下接管部件設備選型直接關系到設備運行狀況的好壞，希望本文能對有關同仁有所啟發。 |