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葉輪是泵的重要零件，其平衡質(zhì)量對泵的振動、噪聲、性能和效率及其使用壽命有著直接的影響。為此，我公司設(shè)計了大量的平衡心軸，用于規(guī)格迥異、大小不一的各種葉輪平衡檢驗。平衡檢驗又分為靜平衡、動平衡兩種檢驗，與之相適應(yīng)，分別需要靜、動平衡心軸兩大類工藝裝備。因此，設(shè)計一種通用平衡心軸成為我公司的科研開發(fā)項目。 1通用平衡心軸的工作原理及使用方法通用平衡心軸的設(shè)計簡圖如圖1所示，由心軸1、平衡哈夫2、銷3、左上楔塊4、右上楔塊6、中楔塊7、下楔塊8、絲套10、專用螺母11、葉輪5等組成，且各零件構(gòu)成一個使用時無須拆裝的整體。哈夫鎖套9是用于起吊過程中的防沖裝置。 [img]http://jiansuji001.com/xh/22頁左.jpg[/img] 整個通用平衡心軸結(jié)構(gòu)緊湊。其中下楔塊8鑲嵌在心軸的鍵槽內(nèi)，并固緊；上楔塊4、6與中楔塊7通過錐銷連接成整體，安裝在下楔塊8的滑槽內(nèi)。心軸的左端有起吊螺孔。使用時采用豎裝方式。吊車起吊心軸，左、右上楔塊4、6因重力的作用在下楔塊斜面上向下滑動，使形成圓直徑減小，便于平衡心軸進入葉輪孔。當(dāng)左上楔塊4的臺肩與葉輪的端面相接觸時，心軸因重力繼續(xù)下落，而左上楔塊4卻因相對運動滑向斜面的高處，將形成較大直徑的圓，直至與葉輪內(nèi)孔接觸心軸自動定心，并與葉輪內(nèi)孔初步脹緊。旋轉(zhuǎn)專用螺母11，推動絲套10，從而推動右上楔塊6沿斜面向高處滑動，形成的圓直徑增大，完全脹緊葉輪內(nèi)孔，使之隨通用平衡心軸一起旋轉(zhuǎn)，完成平衡檢驗。完成檢驗后，在豎直放置狀態(tài)下，旋松專用螺母11，吊車起軸皮平衡心軸，絲套、上楔塊因重力產(chǎn)生相對運動向下滑動，上楔塊形成的圓直徑減小，即可卸下心軸。 2防沖裝置哈夫鎖套的設(shè)計及使用方法為把通用平衡心軸安裝在臥式平衡機上，吊車首先要將豎裝葉輪的平衡心軸起吊并平放于地上，改豎吊為橫吊。這時心軸觸地，葉輪有可能因沖力導(dǎo)致滑落。因此，起吊過程中須安裝防沖裝置哈夫鎖套。平衡鎖套可卸下不參與平衡檢驗。哈夫鎖套的設(shè)計簡圖如圖2所示，由螺釘1、哈夫上鎖套2、轉(zhuǎn)銷3、哈夫下鎖套4、鎖銷5、限位栓6、彈簧7、六角螺母8組成。其中，哈夫上鎖套2和哈夫下鎖套4可繞轉(zhuǎn)銷3開起，當(dāng)裝在平衡心軸的絲套10（見圖）上合上哈夫下鎖套4時，觸擊鎖銷5的斜面，產(chǎn)生軸向分力，壓縮彈簧7，從而使鎖銷同縮，則哈夫t、下鎖套能完全合攏，因彈簧的彈力，鎖銷5隨即被推出，將合攏的哈夫上、下鎖套緊定，形成一個專用圓螺母。旋轉(zhuǎn)哈夫鎖套，使其靠緊葉輪的端面，從而起到防沖作用。卸下時向外拉動六角螺母8，從而壓縮彈簧7，鎖銷5回縮，哈夫上、下鎖套卻可打開，卸下哈夫鎖套。這樣，哈夫鎖套就像門鎖一樣能鎖定和開啟，拆裝十分方便。 [img]http://jiansuji001.com/xh/22頁右.jpg[/img] 3 通用平衡心軸設(shè)計要點通用平衡心軸設(shè)計需注意四個方面：楔塊斜度、絲套錐孔大徑、下楔塊大端高度和平衡哈夫的設(shè)計。 3.1楔塊斜度的設(shè)計通用平衡心軸系斜楔夾緊機構(gòu)，夾緊機構(gòu)示意圖3所示。W為每個斜面所產(chǎn)生的夾緊力（N），Q為作用在斜楔機構(gòu)上的外力（N），α為斜楔夾緊機構(gòu)的斜角，自鎖時作用在斜楔面上的摩擦角為W。 [img]http://jiansuji001.com/xh/23頁.jpg[/img] 增力比i:i=l/tan(α＋β) 夾緊力W:W=iQ 自鎖時斜楔角α:α≤540′ 由此可見，斜楔角較小時增力比較大，有利于提高夾緊力，脹緊葉輪。但斜楔角過小時會產(chǎn)生自鎖，不利于拆卸葉輪。楔塊斜度選擇1：8為宜，此時的斜楔角為7.125°。 3.2絲套錐孔大徑的設(shè)計絲套錐孔的錐度按1：8設(shè)計，設(shè)計絲套錐孔大徑，需注意保證絲套推動上楔塊移動到目標(biāo)位，達到葉輪孔徑適用范圍最大值時，絲套不與下楔塊發(fā)生干涉。 3.3下楔塊大端高度的設(shè)計設(shè)計下楔塊大端高度時，需注意楔塊不要與適用范圍內(nèi)的最小葉輪內(nèi)孔干涉，以保證通用平衡心軸順利進入葉輪內(nèi)孔。 3.4平衡哈夫的設(shè)計通用平衡心軸作為工藝裝備，自身也應(yīng)作動平衡檢驗。為了避免在軸上去重，且便于去重時的運轉(zhuǎn)及拆裝，設(shè)計了剖分結(jié)構(gòu)的平衡哈夫。根據(jù)平衡檢驗的情況，在平衡哈夫上去除不平衡量。 4通用平衡心軸加工工藝要點通用平衡心軸在加工時需注意幾點，特別是在加工通用平衡心軸直徑ΦD（見圖1）前，須用內(nèi)螺紋圓錐銷將上、中、下楔塊固緊在軸上，采用低轉(zhuǎn)速車削后磨外圓。在該工序內(nèi)還包括左上楔塊與葉輪端面接觸的臺肩面，右上楔塊與絲套接觸端面的加工。需要注意內(nèi)螺紋圓錐銷銷孔深度的設(shè)計，銷孔應(yīng)倒角，保證內(nèi)螺紋圓錐銷能順利取出。對通用平衡心軸自身作動平衡檢驗后，取出內(nèi)螺紋圓錐銷，接著取出各上、中楔塊，重新將錐銷裝入上、中楔塊，截去錐銷小端，磨平斜面，使其能在下楔塊滑槽內(nèi)滑動。 5結(jié)語通用平衡心軸是根據(jù)脹緊力帶動葉輪轉(zhuǎn)動的原理進行設(shè)計的，符合平衡心軸與葉輪內(nèi)孔的配合不得有間隙的要求，消除了因心同設(shè)計產(chǎn)生的偏心誤差，平衡精度更高。通用平衡心軸無須靠鍵傳動，既可用于葉輪的動平衡檢驗，也可用于靜平衡檢驗，使靜、動兩大系列平衡心軸合二為一。通用平衡心軸的徑向尺寸可無級調(diào)節(jié)，軸向尺寸適用范圍大，不僅適用于孔徑不同的直孔葉輪，還可用于階梯孔的葉輪。該通用平衡心軸縮短了技術(shù)準(zhǔn)備周期和生產(chǎn)周期，節(jié)約了工藝裝備庫場地，降低了生產(chǎn)成本和勞動強度，提高了工效。


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