DP泵過渡管鉆模設(shè)計

■ 山東濟寧特力機床有限公司 （272000） 劉艷華

■ 東方泵業(yè)（集團）有限公司 （上海 201906） 張永泉 楊曉英

一般D型和D G型多級離心泵，在設(shè)計上存在軸向力不平衡的問題。為了消除軸向不平衡力，人們采用了平衡鼓結(jié)構(gòu)、平衡盤等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)都是以泵的泄漏為代價，來實現(xiàn)泵的軸向力平衡。這樣不僅降低了軸的運行效率，而且在泵的啟動和運行中，由于平衡管路問題，經(jīng)常產(chǎn)生很大的軸向力，造成軸承過早地失效，嚴重影響泵的使用壽命。為此，我們設(shè)計了一種D P型自平衡式多級離心泵，基本消除了多級泵運行中的軸向力。但這種自平衡型多級泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給機械加工增加了不少困難，過渡管法蘭上聯(lián)接孔的加工就是一例。

DP型自平衡式多級離心泵如圖1所示。過渡管的作用是將泵一端的輸送介質(zhì)導(dǎo)流到另一端，即將次吸入段與吐出段接通。過渡管的零件如圖2所示。

圖 1

圖 2

本來按照圖樣在過渡管上加工出聯(lián)接孔并不困難，但按照設(shè)計尺寸加工出孔后，往往安裝困難，甚至根本安裝不上，其原因是與之配合聯(lián)接的次吸入段和吐出段上聯(lián)接法蘭孔，其相對位置決定于一組零件的加工尺寸，由于每個零件的軸向尺寸存在誤差，組裝后兩組孔的距離變化較大；還由于次吸入段和吐出段上的聯(lián)接法蘭平面，與其自身的底腳面的垂直度、中心高都有誤差，造成組裝后兩組法蘭孔的位置度誤差大，無法與過渡管順利安裝。

在這種情況下，第一想到的解決方法就是配作，但次吸入段和吐出段上聯(lián)接法蘭上的孔組裝之后無法加工，必須在組裝前加工好，無法與過渡管配作加工，這樣兩組孔就相互獨立，互不關(guān)聯(lián)。如果采取組裝后用次吸入段和吐出段上聯(lián)接法蘭上已加工出的孔為畫線樣板，在過渡管法蘭上畫出孔的位置線再加工孔，由于次吸入段和吐出段上法蘭伸出尺寸短，利用已加工出的孔在過渡管法蘭上無法劃線。于是我們對原來的鉆模進行了改進，很好地解決了這個難題。改進后的鉆模板結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 過渡管鉆模板

在原來的鉆模板上各增加了1個聯(lián)接柄，在其中的1個聯(lián)接柄上，加工出1個長孔，在另一個鉆模板上，加工2個腰形孔，聯(lián)接柄的長度，根據(jù)泵的級數(shù)變化情況確定。腰形孔是為了次級吸入管和吐出管的聯(lián)接法蘭上鉆孔時產(chǎn)生圓周方向定位誤差時，2個鉆模板中心線不在一條直線上，會相互產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)角，為能保證順利聯(lián)接固定而設(shè)置的。

鉆模的使用方法：當(dāng)泵的主體裝配完成后，次級吸入管和吐出管的聯(lián)接法蘭相互位置便確定（見圖1），然后將其中1個鉆模板放在次級吸入管的法蘭上，用2個圓柱銷插入鉆模板和與次級吸入管法蘭相對應(yīng)的孔中，完成兩者的相對位置固定，用同樣的方法，將另一個鉆模板與吐出段法蘭固定，然后用2個螺栓將2個模板固定，組成了一個新的鉆模板，新鉆模板的形式如圖4所示。

圖4 鉆模板與法蘭上孔相互位置確定后的狀態(tài)

此新的鉆模板兩端孔的相對位置，既包含了泵主體幾個零件組裝后的軸向尺寸累積誤差，也包含了每個法蘭上孔圓周方向的位置誤差。將此連成一體的鉆模，沿A—B軸線翻轉(zhuǎn)180°，對過渡管法蘭進行鉆孔，這樣就相當(dāng)于過渡管法蘭上的孔與泵主體上次級吸入管和吐出管上聯(lián)接法蘭的孔用同一個鉆模加工出，使每個零件上孔的位置一一對應(yīng)，保證了順利安裝。

為了安裝和加工方便，鉆模板上使用的鉆套不要帶臺肩，其長度略小于鉆模板的厚度。

對原來的鉆模板進行改進后，既保證了次吸入段和吐出段聯(lián)接法蘭上的孔利用鉆模可以分別加工，又保證了泵組裝后與過渡管能夠順利安裝，改進工作量不大，滿足了裝配要求，這種轉(zhuǎn)變思維解決問題的方法，可供同行在鉆模設(shè)計中借鑒。

[1] 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.

[2] 李慶壽.機床夾具設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.