一種泵用大型可調(diào)焊接底座的設(shè)計(jì)

殷旭維

摘 要：設(shè)計(jì)了一種水泵與電機(jī)共用的長(zhǎng)4 m左右的可調(diào)焊接底座，在保證底座強(qiáng)度、剛性的基礎(chǔ)上，既要考慮省材減重，又要保證焊接、機(jī)加工、裝配的可行性。

關(guān)鍵詞：可調(diào)焊接底座；框架設(shè)計(jì)；地腳墊；泵墊

中圖分類號(hào)：TH38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.110

許多用戶要求大型水泵配帶泵與電機(jī)共用的整體底座，其長(zhǎng)度在3.5 m以上，常采用焊接結(jié)構(gòu)，相對(duì)于鑄造底座，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活、厚度較小、質(zhì)量輕、搬運(yùn)方便，強(qiáng)度和剛度也有保障，常用焊接性能良好的熱軋鋼板、角鋼、槽鋼、工字鋼等制作。有用戶要求一臺(tái)節(jié)段式多級(jí)泵配帶整體焊接底座。此泵重1.62 t，所配帶的10 kV電機(jī)質(zhì)量近6 t。

1 框架設(shè)計(jì)

電機(jī)腳寬度比泵腳寬，因此以電機(jī)腳寬度加40 mm為底座框架總寬度，以聯(lián)軸器連接好的泵與電機(jī)底腳橫向總長(zhǎng)度加上40 mm為底座框架總長(zhǎng)度。此次設(shè)計(jì)的底座長(zhǎng)4 m，寬1.5 m，泵與電機(jī)中高差120 mm，如圖1所示。確定用16號(hào)槽鋼做底座外圍整體框架，中間縱向加一根槽鋼加強(qiáng)，并在電機(jī)腿、泵腿所在位置增加橫向槽鋼。這些橫向槽鋼既保證了底座承壓能力，防止其翹曲變形，又方便搭焊電機(jī)墊以及泵端加高的12.6號(hào)槽鋼框架。泵端槽鋼可提高泵端高度，使泵軸與電機(jī)軸接近于在同一個(gè)水平線上，也保證了底座在泵端的承壓能力。

在焊接時(shí)，所有的槽鋼框架槽口均向內(nèi)。如果材料長(zhǎng)度允許，可不必截?cái)啵诓垆撋稀⑾峦惹岸思庸こ?0°的切口，然后將槽鋼整體彎成直角焊接。如果長(zhǎng)度不夠折彎，可將2根槽鋼上、下腿前端均加工出45°的坡口，拼成直角焊接。泵端的槽鋼框架要比其下面的整體框架邊緣向里錯(cuò)開(kāi)10 mm，作為角焊坡口，這樣焊接起來(lái)方便，看起來(lái)也美觀。電機(jī)端由于寬度方向使用雙槽鋼，滿足了強(qiáng)度要求；泵端則在整體框架的16號(hào)槽鋼兩邊與增高的12.6號(hào)槽鋼四角處各拉一根加強(qiáng)筋，以增加底座強(qiáng)度，防止其翹曲變形。

2 地腳墊設(shè)計(jì)

底座與地面需用地腳螺栓連接，以地腳螺栓的大小確定緊固螺栓所需扳手空間，并以此初步確定地腳墊長(zhǎng)、寬。地腳墊上的螺栓孔要在焊接后再加工。為使地腳墊穩(wěn)固，將每一條地腳墊長(zhǎng)度壓入整體框架下面3/5，且每條地腳墊外露部分兩邊都拉加強(qiáng)斜筋。加強(qiáng)筋邊緣與地腳墊邊緣也不要對(duì)齊，錯(cuò)開(kāi)10 mm左右，用于角焊。考慮到底座近4 m長(zhǎng)，因此地腳墊數(shù)量定為2邊各4條，分別焊接在底座框架橫向槽鋼與縱向槽鋼相交處。這樣做的目的是：①使橫向槽鋼與縱向槽鋼焊接更穩(wěn)固；②使各個(gè)承重面都形成一個(gè)承重箱體，有效增強(qiáng)其承重能力，防止承重面翹曲變形。

3 泵墊、電機(jī)墊和聯(lián)軸器罩用墊設(shè)計(jì)

泵墊與電機(jī)墊既要承受泵與電機(jī)的質(zhì)量，又要通過(guò)螺栓連接來(lái)固定泵和電機(jī)，所以要選擇合適厚度的鋼板，使兩者上表面加工后的高度差為（120±0.5）mm。根據(jù)泵腳與電機(jī)腳尺寸確定泵墊與電機(jī)墊長(zhǎng)、寬，為美觀考慮，泵墊與電機(jī)墊四周均外露10 mm。為了能最大限度地包容泵和電機(jī)的安裝尺寸誤差，也為盡可能多地適應(yīng)不同安裝尺寸的電機(jī)，緊固泵與電機(jī)的螺栓通孔均設(shè)計(jì)為T形槽，開(kāi)口均向外，方便裝配；泵端T形槽設(shè)計(jì)為橫向，電機(jī)端設(shè)計(jì)為縱向，目的是分別調(diào)整橫向和縱向的安裝尺寸誤差，并且避免緊固后機(jī)組由于振動(dòng)而發(fā)生整體位移。T形槽必須在焊接前加工。

在泵墊與電機(jī)墊下面均設(shè)計(jì)比周邊大10 mm的蓋板，蓋板上不加工任何孔，它與加工好T形槽后的泵墊、電機(jī)墊一起盛放T形螺栓，方便泵與電機(jī)的安裝和緊固。

聯(lián)軸器罩本身質(zhì)量輕，其下面設(shè)計(jì)墊的目的只是固定聯(lián)軸器罩，所以選擇薄鋼板即可滿足要求。

在底座的中間橫向槽鋼與縱向槽鋼的所有接口下方均設(shè)計(jì)正方形墊塊，見(jiàn)圖1，其高度與地腳墊相同，這樣，縱向槽鋼可一邊搭在墊塊上，另一邊搭在地腳墊上焊接，既方便操作，又增加了底座強(qiáng)度，進(jìn)一步防止了其翹曲變形。

此設(shè)計(jì)既節(jié)省材料又保證了底座的強(qiáng)度，焊接、機(jī)加工、裝配的可操作性強(qiáng)。焊接成形后，整個(gè)底座堅(jiān)固耐用、美觀大方，用戶也很滿意。

〔編輯：劉曉芳〕

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〔編輯：張思楠〕

文章編號(hào)：2095-6835（2017）12-0111-03