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葉輪是泵的重要零件，其平衡質量對泵的振動、噪聲、性能和效率及其使用壽命有著直接的影響。為此，我公司設計了大量的平衡心軸，用于規格迥異、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，分別需要靜、動平衡心軸兩大類工藝裝備。因此，設計一種通用平衡心軸成為我公司的科研開發項目。 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構緊湊。其中下楔塊8鑲嵌在心軸的鍵槽內，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。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，直至與葉輪內孔接觸心軸自動定心，并與葉輪內孔初步脹緊。旋轉專用螺母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，完全脹緊葉輪內孔，使之隨通用平衡心軸一起旋轉，完成平衡檢驗。完成檢驗后，在豎直放置狀態下，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。哈夫鎖套的設計簡圖如圖2所示，由螺釘1、哈夫上鎖套2、轉銷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可繞轉銷3開起，當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 通用平衡心軸設計要點通用平衡心軸設計需注意四個方面：楔塊斜度、絲套錐孔大徑、下楔塊大端高度和平衡哈夫的設計。 3.1楔塊斜度的設計通用平衡心軸系斜楔夾緊機構，夾緊機構示意圖3所示。W為每個斜面所產生的夾緊力（N），Q為作用在斜楔機構上的外力（N），α為斜楔夾緊機構的斜角，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絲套錐孔大徑的設計絲套錐孔的錐度按1：8設計，設計絲套錐孔大徑，需注意保證絲套推動上楔塊移動到目標位，達到葉輪孔徑適用范圍最大值時，絲套不與下楔塊發生干涉。 3.3下楔塊大端高度的設計設計下楔塊大端高度時，需注意楔塊不要與適用范圍內的最小葉輪內孔干涉，以保證通用平衡心軸順利進入葉輪內孔。 3.4平衡哈夫的設計通用平衡心軸作為工藝裝備，自身也應作動平衡檢驗。為了避免在軸上去重，且便于去重時的運轉及拆裝，設計了剖分結構的平衡哈夫。根據平衡檢驗的情況，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，須用內螺紋圓錐銷將上、中、下楔塊固緊在軸上，采用低轉速車削后磨外圓。在該工序內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。需要注意內螺紋圓錐銷銷孔深度的設計，銷孔應倒角，保證內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滑動。 5結語通用平衡心軸是根據脹緊力帶動葉輪轉動的原理進行設計的，符合平衡心軸與葉輪內孔的配合不得有間隙的要求，消除了因心同設計產生的偏心誤差，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節，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準備周期和生產周期，節約了工藝裝備庫場地，降低了生產成本和勞動強度，提高了工效。


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