泵轉(zhuǎn)子撓度的測量與檢具設(shè)計

大連深藍泵業(yè)有限公司 （遼寧 116022） 欒麗敏

上海東方泵業(yè)有限公司 （201907） 孔海軍 張永泉

在生產(chǎn)中，經(jīng)常需要利用V形鐵定位來檢測一些軸類零件的跳動。也有一種情況既要利用V形鐵的定位，同時又要使V形鐵在高度方向上具有微調(diào)的功能，附圖就是這種裝置的應(yīng)用，這種裝置是用來測量轉(zhuǎn)子撓度的。兩個微調(diào)V形裝置支撐在轉(zhuǎn)子兩端安裝軸承位置的表面上，通過調(diào)整裝置逐漸使轉(zhuǎn)子中間零件離開支撐面，將轉(zhuǎn)子抬起，通過轉(zhuǎn)子各外徑千分表測量出轉(zhuǎn)子的靜撓度。

測量轉(zhuǎn)子的靜撓度必須設(shè)計和制作可微調(diào)的V形鐵。

1.微調(diào)V形鐵的結(jié)構(gòu)設(shè)計

V形定位裝置由橫向驅(qū)動和豎向位移兩個鏈，通過蝸輪、蝸桿及相關(guān)零件在外殼上的相互位置約束形成的傳動裝置，如附圖所示。

微調(diào)V形定位裝置

橫向傳動鏈是由手柄、手柄軸 、手輪 、刻度盤 、蝸桿前套 、蝸桿、調(diào)整墊、蝸桿后套組成。螺釘將刻度盤固定在外殼上，螺釘將手輪和蝸桿軸固定，旋轉(zhuǎn)手柄，蝸桿軸就旋轉(zhuǎn)起來。蝸桿軸兩端面，一側(cè)與刻度盤端面接觸，另一側(cè)通過調(diào)整墊圈固定在外殼內(nèi)槽面內(nèi)，通過修磨墊圈，保證軸向間隙要求。

豎向傳動鏈是由底座、調(diào)整墊、軸承、下軸套、蝸輪、襯套、上軸套、絲杠、V形鐵等組成。底座通過螺釘固定在外殼上，下軸套與底座內(nèi)孔定位，用螺釘固定在蝸輪上，隨蝸輪一起旋轉(zhuǎn)。絲杠與蝸輪內(nèi)螺紋旋和，絲杠圓周縱向開一直槽，通過外殼上定位銷將徑向回轉(zhuǎn)限制住。V形鐵過盈配合安裝在絲杠頂部，蝸輪旋轉(zhuǎn)后，帶動絲杠及V形鐵上下移動。

兩個鏈通過蝸桿蝸輪的傳動，變成了絲杠的直線運動，蝸桿、蝸輪傳動比1/40，蝸輪內(nèi)螺紋為Tr32×6，手輪每旋轉(zhuǎn)一圈，絲杠直線移動0.15mm，依據(jù)此值在手輪圓周上進行劃分刻度，共分60格，一格是0.0025mm，這樣就能達到微調(diào)的目的了。

2.轉(zhuǎn)子撓度的測量

多級泵轉(zhuǎn)子的撓度，關(guān)系到泵的運行可靠性和泵的效率。通常泵的轉(zhuǎn)子和定子部件之間的間隙，為了達到高效率，使其越小越好，但此間隙太小了，又容易造成定子部件和轉(zhuǎn)子的摩擦。摩擦的原因除了泵相關(guān)零部件在制造過程中產(chǎn)生的幾何誤差外，就是由于轉(zhuǎn)子的撓度造成的。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生撓度是不可避免的，但它的大小是可控的。它的大小除了與泵軸的幾何形狀和尺寸有關(guān)外，還與泵軸的材料、材料的熱處理狀態(tài)、轉(zhuǎn)子上安裝的葉輪和軸套的重量等多種因素有關(guān)。所以要想只通過設(shè)計計算得出轉(zhuǎn)子的撓度數(shù)值是非常困難的，必須經(jīng)過實際的測量，才能得出確切的數(shù)值。

測量轉(zhuǎn)子的撓度需要一塊大小適度的平板，可調(diào)V形鐵和數(shù)塊千分表。

首先將轉(zhuǎn)子放在平板上，微調(diào)V形鐵放在轉(zhuǎn)子安裝軸承的部位并且不與軸接觸。此時只有葉輪的外徑和平板接觸。由于葉輪的外徑在制造中存在誤差，所以可以發(fā)現(xiàn)此時并非所有的葉輪都和平板接觸，可能只有兩個葉輪和平板接觸，其余葉輪懸空。為了提高測量精度，要在轉(zhuǎn)子兩端的葉輪（即首級葉輪和末級葉輪）下面用薄片墊起，使中間葉輪懸空，不允許只有中間葉輪接觸而兩端的葉輪懸空。由于轉(zhuǎn)子上葉輪的級數(shù)不同，其載荷的分布也不相同，所以當(dāng)級數(shù)多時，就要在次級葉輪和次末級葉輪下面墊片，盡量在初始狀態(tài)下轉(zhuǎn)子有最小的靜撓度，以保證測量的數(shù)值真實可靠。

當(dāng)轉(zhuǎn)子調(diào)整好后，把千分表指壓在想要檢測的部位，轉(zhuǎn)動表盤使表針指向零位。然后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子兩端的可調(diào)V形鐵，使轉(zhuǎn)子抬起，所有葉輪處于懸空狀態(tài)。此時要注意，轉(zhuǎn)子兩端上升的量要相等，從V形鐵上方的千分表變化量可以控制。兩端上升量誤差要小于0.01mm，由于用微調(diào)V形鐵支撐，實現(xiàn)這樣大小的誤差是可能的。

由于整個轉(zhuǎn)子除了軸承部位和V形鐵接觸外，其余部分都處于懸空狀態(tài)。在軸的自重和其他零件的重量作用下，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生變形，各個千分表的示值也產(chǎn)生變化。用微調(diào)V形鐵處千分表的抬起量分別減去每個千分表的變化量，就得出轉(zhuǎn)子每處的靜撓度。

由于泵軸材質(zhì)以及熱處理后組織的不均勻以及制造過程中產(chǎn)生的幾何誤差，在不同方向轉(zhuǎn)子可能有不同的撓度，所以在測量時應(yīng)將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動幾個不同的方向進行測量，以其最大值作為轉(zhuǎn)子的撓度。