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設備，在處理排水的過程中，水泵軸發揮的作用至關重要，對水泵的功能能夠起到決定性的作用。因此，本文針對水泵軸的熱處理工藝做出了進一步探究，對水泵軸承損壞的主要原因、水泵軸熱處理工藝給出了詳細的分析。

關鍵詞：水泵軸；熱處理；工藝

水泵軸是水泵當中的關鍵構成部分，在處理排水的過程中起到了至關重要的作用，為一種安全件產品，其中的剛度以及強度對水泵的功能有著直接的決定作用，這是因為水泵的內在質量要求標準非常高。根據相關的調查結果顯示，在水泵當中，最易發生損壞的部件包括：泵殼和泵軸、軸承和口環、填料和油封。在泵軸當中，產生損壞的主要為原材料問題，如使用的材料為碳鋼。在實際排水的工作中，裂縫問題為最常見的問題，對排水質量以及效率會產生嚴重的影響，所以，對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）軸承產品質量較差

水泵轉子的竄動量非常大，軸承以及軸在實際運用的過程中，過盈量會比較大，使軸產生左右竄動。在對軸承進行裝配的過程中，要應用正規廠家生產的軸承，有條件時，相關的測量工作還需要使用設備，以便對軸和軸承之間的配合進行測量。在軸承的內環當中以及外環當中，如果存在的間隔比較大，會使軸承在生產的過程中，產生非常嚴重的質量問題[1]。當前，我國對于這一質量生產還沒有制定嚴格的標準。其中，如果潤滑油的使用量不足，發生了干摩擦，或者是油軸承當中的油并不合格，不是合格廠家生產的，轉子會產生周期性振動。此外，如果軸不同心便會出現周期振動的情況，這樣使軸承發生相應的損壞。

（2）水泵軸斷的原因

排水系統在實際運行的過程中，如果因為周期性的振動則會出現斷軸的相關問題。其中，針對上下同心度實施的校正，需要在比較大型的校驗平臺上實施。由于管道當中的內回水，具有的沖擊力會非常大，導致水泵會產生相應的晃動[2]。在實踐工作中，利用止回閥柔性接頭，發現在不同的水壓當中，蝶閥會合理進行搭配，在管道當中的位置進行了變化，這樣可有效對水錘實施良好的控制，可將水錘的壓力進行減少和消除，這樣也會減少水錘對設備產生的危害。水泵在實際運行中，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）推力軸承發生損壞的原因

通常情況下，水泵的使用需要在電機當中安裝一個滑動推動軸承，可將水泵轉子當中很大一部分軸向推力進行承擔，但是水泵當中的推力軸承只需要對非常小的殘余向推力進行承擔[3]。但是水泵中間推力軸承出現燒毀的原因是：循環水泵聯軸設備當中的軸徑與連軸設備當中的內孔當中會出現很多的間隙。針對該項立式循環水泵的應用，水泵聯軸設備與軸徑保持在0.03mm的緊力，對于水泵軸設備組裝的過程中，需要應用的形式為熱套方式，水泵連軸設備與電機短軸設備的剛性連接需要應用螺栓，其最終的目的是為了讓點擊推力瓦對更多的軸向載荷進行承擔。

（4）水泵聯軸器與軸徑產生的間隙

導致水泵聯軸器與軸徑之間產生縫隙的主要因素為：循環水泵出現的各種問題而進行多次維修。在修理的過程中，需要將軸承拆下之后，才可更換軸承，并且在對連軸器進行組裝的過程中，軸距和連軸器內孔需要使用砂磨砂，以便之后在進行設套組裝。因為水泵連軸設備與電機短連軸設備需要尋找中心，這時水泵連軸設備并不能裝復到位，需要向下延伸30米到40米的距離。在水泵中心找完之后，連軸設備還需要進行加熱，并向上進入到電機短連軸器設備的止口當中，最后擰緊連軸器的連接螺栓便可。所以，這樣的循環修復需要有三次的移動，每次移動都會對連軸設備的內孔以及軸徑產生較大的磨損。經過實際測量，在大修的過程中，內孔與軸徑之間的縫隙能夠達到0.09mm。

二、水泵軸熱處理工藝分析

由于在實際使用當中，污水泵出現損壞的頻率非常高，在對其中的原因分析之后發現，可將熱處理工藝進行改進，以便將機械性能進行提升，這樣可將水泵的應用壽命提高。在對污水泵進行使用的過程中，關于軸承的一些問題，可應用水泵軸PAG淬火工藝對其實施處理，為了更好的解決這些問題，在真實應用當中，還需要使用850℃的加熱淬火，并將PAG淬火介質進行控制，使其在20℃到45℃之間實施擺動淬火。應用專業的工具進行檢測，發現應用熱處理之后的水泵，其硬度有了明顯的提升。在回火之后，硬度達到了制定的標準，之后用金相顯微鏡對其進行細致的觀察，發現水泵軸當中的金相組織僅僅有回火索氏體。在相應的拉伸實驗當中，也有效證明了拉伸的強度有明顯的提升。在800到1030平方毫米的范圍當中，對于850℃淬火的應用，在加熱之后，全部出現了奧氏體化，符合相關的技術要求[4]。此外，對于PAG淬火，其冷卻的能力會比水慢一些，但是會比油快一些，其中的奧氏體全部被轉化為了馬氏體，在回火之后，慢慢轉變成了回火索氏體組織，與技術要求完全相符合。

總之，在進行淬火生產的過程中，首先需要進行很多的實驗以及相應的實踐，這樣可確定最合理的工藝流程以及相關的參數，之后將這些參數切實應用在水泵軸的批量生產流程當中。此外，對于水泵的運行，還要提升日常的管理以及維護，以便全面確保水泵軸的質量符合相應的標準，將水泵的使用壽命進行提升。

參考文獻

[1]初顯富.水泵軸熱處理工藝研究[J].水力采煤與管道運輸，2011（2）：15-17.

[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].物理測試，1992（1）：44-46.

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

作者簡介：

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

（作者單位：昆明排水設施管理有限責任公司）