大型立式混流泵和軸流泵葉輪部件的葉片角度調(diào)節(jié)試驗(yàn)工裝的設(shè)計(jì)


一、前言
國家南水北調(diào)工程某項(xiàng)目,為其中兩泵站分別設(shè)計(jì)生產(chǎn)1600HLQ型立式全調(diào)節(jié)混流泵和1600ZLQ型立式全調(diào)節(jié)軸流泵。項(xiàng)目要求各級泵站年運(yùn)行時間長約為7000小時,水泵設(shè)計(jì)具有高效、安全可靠、符合環(huán)保的要求。水泵部分主要由葉輪部件,泵軸部件,導(dǎo)軸承部件,泵體部件,填料部件,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部件等組成。
二、水泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作原理
調(diào)節(jié)器部件安裝在電動機(jī)的頂部。主要有:行星齒輪減速器、螺旋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、數(shù)碼管顯示部件等組成。減速器輸出軸帶動調(diào)節(jié)桿,調(diào)節(jié)桿的正反向旋轉(zhuǎn),迫使軸承機(jī)構(gòu)及電機(jī)拉桿作上下移動牽動葉輪部件內(nèi)的連桿機(jī)構(gòu),使葉片轉(zhuǎn)動,達(dá)到調(diào)節(jié)葉片角度的目的。
由于這兩種型號的水泵都屬大型水泵設(shè)備,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它不能在廠內(nèi)進(jìn)行整體總裝,而只進(jìn)行某些部裝和做一些必要的試驗(yàn),完整的裝配和調(diào)式工作必須在工地安裝現(xiàn)場進(jìn)行。所以大型水利用泵一般都是葉輪部件發(fā)運(yùn)到現(xiàn)場組裝和電機(jī)及調(diào)節(jié)器部件安裝完畢后再進(jìn)行葉片角度聯(lián)動調(diào)節(jié)檢驗(yàn),如果發(fā)生什么故障,要拆開檢查非常困難,而且每一片葉片角度是否同步不利于觀察。
在該項(xiàng)目水泵設(shè)備出廠驗(yàn)收前階段,項(xiàng)目專家組要求在廠內(nèi)做葉輪部件的葉片調(diào)節(jié)聯(lián)動試驗(yàn)。
三、試驗(yàn)的目的
1.操作試驗(yàn)前各滑動部分接觸良好,試驗(yàn)時動作靈活,各葉片轉(zhuǎn)角同步一致。
2.推拉桿上下移動距離設(shè)計(jì)尺寸是否與葉片轉(zhuǎn)動設(shè)計(jì)角度相符。
3.此項(xiàng)目設(shè)計(jì)的全調(diào)節(jié)立式混流泵要求葉片調(diào)角范圍-6°~+2°,推拉桿行程設(shè)計(jì)行程-12.45mm~+4.15mm,每度行程:2.075mm/度。
為了保證水泵機(jī)組在現(xiàn)場順利調(diào)試運(yùn)行,減少調(diào)試故障率,節(jié)約現(xiàn)場調(diào)試時間和調(diào)試成本,提高水泵機(jī)組的使用壽命,我們設(shè)計(jì)了葉輪部件葉片角度調(diào)節(jié)和同步檢測工裝。
四、工裝的主要結(jié)構(gòu)
試驗(yàn)工作臺由(5)35厚鋼板和槽鋼焊接而成、(6)標(biāo)尺 、(7)指針 、(8)螺母轉(zhuǎn)盤 、(9)分半卡座 、(10)連接法蘭 、(11)連接螺釘、(12)M36全絲螺桿 、(13)M36螺母,而葉輪部件由(1)葉片 、 (2)葉輪座 、(3)下拉桿 、(4 )拐臂機(jī)構(gòu)、等組成。當(dāng)需要轉(zhuǎn)動葉片角度時,拉桿上下運(yùn)動通過球接頭機(jī)構(gòu)傳到葉片樞軸,使葉片轉(zhuǎn)動,可根據(jù)工況要求,調(diào)整葉片運(yùn)行角度。
五、工裝工作原理
葉輪部件安裝在試驗(yàn)工作臺上 ,用連接螺釘(11)壓緊固定, 連接法蘭與葉輪部件的下拉桿法蘭(3)裝配連接。全絲螺桿與連接法蘭絲孔連上后用M36螺母鎖緊,指針(7)用兩個螺母鎖定在螺桿上 ,螺母轉(zhuǎn)盤旋入全絲螺桿后與分半卡座(9)裝配。分半卡座與槽鋼焊接固定。通過旋轉(zhuǎn)螺母轉(zhuǎn)盤帶動葉輪部件中的下拉桿上下移動使得葉片角度發(fā)生轉(zhuǎn)動,而下拉桿移動距離在(6)標(biāo)尺上指示。先旋轉(zhuǎn)螺母轉(zhuǎn)盤,調(diào)節(jié)葉片角度,使得葉片上刻的“0”度線與葉輪座上刻的“0”度長線對齊,此時 記錄標(biāo)尺上的數(shù)據(jù)。 然后通過慢慢地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)螺母轉(zhuǎn)盤,使葉片刻線“0”角度轉(zhuǎn)動到與葉輪座“+1”度刻線位置對齊,此時來記錄查看三個葉片是否同時對齊葉輪座“+1”度線,以及葉片角度變化一度時,下拉桿發(fā)生在標(biāo)尺的移動距離 是否與設(shè)計(jì)相符,以此類推,檢查在+2度以及-2度到-6度的情況。
試驗(yàn)證明,可以檢查出葉輪部件中的連桿裝置是否調(diào)整一致到位。檢驗(yàn)出零部件的制造加工精度質(zhì)量和裝配質(zhì)量。從而確保整個水泵機(jī)組最重要的葉輪部件運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性。
六、 結(jié)語
通過設(shè)計(jì)這種葉輪部件的葉片調(diào)節(jié)試驗(yàn)工裝,可以很好解決大型全調(diào)節(jié)立式混流泵和全調(diào)節(jié)立式軸流泵的關(guān)鍵葉輪部件在出廠前不能進(jìn)行角度調(diào)節(jié)檢查的問題,確保產(chǎn)品的出廠質(zhì)量。可以為同行在大型水利泵設(shè)計(jì)制造提供借鑒。