分析水泵軸的熱處理工藝

摘 要：水泵為排水以及增加壓力的一項(xiàng)設(shè)備，在處理排水的過程中，水泵軸發(fā)揮的作用至關(guān)重要，對(duì)水泵的功能能夠起到?jīng)Q定性的作用。因此，本文針對(duì)水泵軸的熱處理工藝做出了進(jìn)一步探究，對(duì)水泵軸承損壞的主要原因、水泵軸熱處理工藝給出了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：水泵軸；熱處理；工藝

水泵軸是水泵當(dāng)中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，在處理排水的過程中起到了至關(guān)重要的作用，為一種安全件產(chǎn)品，其中的剛度以及強(qiáng)度對(duì)水泵的功能有著直接的決定作用，這是因?yàn)樗玫膬?nèi)在質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)非常高。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果顯示，在水泵當(dāng)中，最易發(fā)生損壞的部件包括：泵殼和泵軸、軸承和口環(huán)、填料和油封。在泵軸當(dāng)中，產(chǎn)生損壞的主要為原材料問題，如使用的材料為碳鋼。在實(shí)際排水的工作中，裂縫問題為最常見的問題，對(duì)排水質(zhì)量以及效率會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以，對(duì)于水泵軸承損壞的控制工作要給予高度的重視。

一、水泵軸承損壞的主要原因

（1）軸承產(chǎn)品質(zhì)量較差

水泵轉(zhuǎn)子的竄動(dòng)量非常大，軸承以及軸在實(shí)際運(yùn)用的過程中，過盈量會(huì)比較大，使軸產(chǎn)生左右竄動(dòng)。在對(duì)軸承進(jìn)行裝配的過程中，要應(yīng)用正規(guī)廠家生產(chǎn)的軸承，有條件時(shí)，相關(guān)的測(cè)量工作還需要使用設(shè)備，以便對(duì)軸和軸承之間的配合進(jìn)行測(cè)量。在軸承的內(nèi)環(huán)當(dāng)中以及外環(huán)當(dāng)中，如果存在的間隔比較大，會(huì)使軸承在生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)生非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題[1]。當(dāng)前，我國對(duì)于這一質(zhì)量生產(chǎn)還沒有制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其中，如果潤(rùn)滑油的使用量不足，發(fā)生了干摩擦，或者是油軸承當(dāng)中的油并不合格，不是合格廠家生產(chǎn)的，轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生周期性振動(dòng)。此外，如果軸不同心便會(huì)出現(xiàn)周期振動(dòng)的情況，這樣使軸承發(fā)生相應(yīng)的損壞。

（2）水泵軸斷的原因

排水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，如果因?yàn)橹芷谛缘恼駝?dòng)則會(huì)出現(xiàn)斷軸的相關(guān)問題。其中，針對(duì)上下同心度實(shí)施的校正，需要在比較大型的校驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)施。由于管道當(dāng)中的內(nèi)回水，具有的沖擊力會(huì)非常大，導(dǎo)致水泵會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的晃動(dòng)[2]。在實(shí)踐工作中，利用止回閥柔性接頭，發(fā)現(xiàn)在不同的水壓當(dāng)中，蝶閥會(huì)合理進(jìn)行搭配，在管道當(dāng)中的位置進(jìn)行了變化，這樣可有效對(duì)水錘實(shí)施良好的控制，可將水錘的壓力進(jìn)行減少和消除，這樣也會(huì)減少水錘對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的危害。水泵在實(shí)際運(yùn)行中，回水的壓力并不是非常的大，水泵所受到的沖擊力也是非常小的。

（3）推力軸承發(fā)生損壞的原因

通常情況下，水泵的使用需要在電機(jī)當(dāng)中安裝一個(gè)滑動(dòng)推動(dòng)軸承，可將水泵轉(zhuǎn)子當(dāng)中很大一部分軸向推力進(jìn)行承擔(dān)，但是水泵當(dāng)中的推力軸承只需要對(duì)非常小的殘余向推力進(jìn)行承擔(dān)[3]。但是水泵中間推力軸承出現(xiàn)燒毀的原因是：循環(huán)水泵聯(lián)軸設(shè)備當(dāng)中的軸徑與連軸設(shè)備當(dāng)中的內(nèi)孔當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)很多的間隙。針對(duì)該項(xiàng)立式循環(huán)水泵的應(yīng)用，水泵聯(lián)軸設(shè)備與軸徑保持在0.03mm的緊力，對(duì)于水泵軸設(shè)備組裝的過程中，需要應(yīng)用的形式為熱套方式，水泵連軸設(shè)備與電機(jī)短軸設(shè)備的剛性連接需要應(yīng)用螺栓，其最終的目的是為了讓點(diǎn)擊推力瓦對(duì)更多的軸向載荷進(jìn)行承擔(dān)。

（4）水泵聯(lián)軸器與軸徑產(chǎn)生的間隙

導(dǎo)致水泵聯(lián)軸器與軸徑之間產(chǎn)生縫隙的主要因素為：循環(huán)水泵出現(xiàn)的各種問題而進(jìn)行多次維修。在修理的過程中，需要將軸承拆下之后，才可更換軸承，并且在對(duì)連軸器進(jìn)行組裝的過程中，軸距和連軸器內(nèi)孔需要使用砂磨砂，以便之后在進(jìn)行設(shè)套組裝。因?yàn)樗眠B軸設(shè)備與電機(jī)短連軸設(shè)備需要尋找中心，這時(shí)水泵連軸設(shè)備并不能裝復(fù)到位，需要向下延伸30米到40米的距離。在水泵中心找完之后，連軸設(shè)備還需要進(jìn)行加熱，并向上進(jìn)入到電機(jī)短連軸器設(shè)備的止口當(dāng)中，最后擰緊連軸器的連接螺栓便可。所以，這樣的循環(huán)修復(fù)需要有三次的移動(dòng)，每次移動(dòng)都會(huì)對(duì)連軸設(shè)備的內(nèi)孔以及軸徑產(chǎn)生較大的磨損。經(jīng)過實(shí)際測(cè)量，在大修的過程中，內(nèi)孔與軸徑之間的縫隙能夠達(dá)到0.09mm。

二、水泵軸熱處理工藝分析

由于在實(shí)際使用當(dāng)中，污水泵出現(xiàn)損壞的頻率非常高，在對(duì)其中的原因分析之后發(fā)現(xiàn)，可將熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，以便將機(jī)械性能進(jìn)行提升，這樣可將水泵的應(yīng)用壽命提高。在對(duì)污水泵進(jìn)行使用的過程中，關(guān)于軸承的一些問題，可應(yīng)用水泵軸PAG淬火工藝對(duì)其實(shí)施處理，為了更好的解決這些問題，在真實(shí)應(yīng)用當(dāng)中，還需要使用850℃的加熱淬火，并將PAG淬火介質(zhì)進(jìn)行控制，使其在20℃到45℃之間實(shí)施擺動(dòng)淬火。應(yīng)用專業(yè)的工具進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用熱處理之后的水泵，其硬度有了明顯的提升。在回火之后，硬度達(dá)到了制定的標(biāo)準(zhǔn)，之后用金相顯微鏡對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的觀察，發(fā)現(xiàn)水泵軸當(dāng)中的金相組織僅僅有回火索氏體。在相應(yīng)的拉伸實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，也有效證明了拉伸的強(qiáng)度有明顯的提升。在800到1030平方毫米的范圍當(dāng)中，對(duì)于850℃淬火的應(yīng)用，在加熱之后，全部出現(xiàn)了奧氏體化，符合相關(guān)的技術(shù)要求[4]。此外，對(duì)于PAG淬火，其冷卻的能力會(huì)比水慢一些，但是會(huì)比油快一些，其中的奧氏體全部被轉(zhuǎn)化為了馬氏體，在回火之后，慢慢轉(zhuǎn)變成了回火索氏體組織，與技術(shù)要求完全相符合。

總之，在進(jìn)行淬火生產(chǎn)的過程中，首先需要進(jìn)行很多的實(shí)驗(yàn)以及相應(yīng)的實(shí)踐，這樣可確定最合理的工藝流程以及相關(guān)的參數(shù)，之后將這些參數(shù)切實(shí)應(yīng)用在水泵軸的批量生產(chǎn)流程當(dāng)中。此外，對(duì)于水泵的運(yùn)行，還要提升日常的管理以及維護(hù)，以便全面確保水泵軸的質(zhì)量符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，將水泵的使用壽命進(jìn)行提升。

參考文獻(xiàn)

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[2]任建.水泵軸熱處理工藝研究[J].大科技，2014（28）.

[3]董景云，李立丹，朱勛.水泵軸熱處理裂紋分析[J].物理測(cè)試，1992（1）：44-46.

[4]劉科高，項(xiàng)東.水泵軸的斷裂失效分析[J].金屬熱處理，2002，27（11）：55-56.

作者簡(jiǎn)介：

陸軍（1967.08-），女，漢族，籍貫：福建龍巖，學(xué)歷：大學(xué)本科，職稱：工程師，研究方向：金屬材料熱處理。

（作者單位：昆明排水設(shè)施管理有限責(zé)任公司）