DP泵過渡管鉆模設計

■ 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)接固定而設置的。

鉆模的使用方法：當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，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.機床夾具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.