如何使抽沙泵更耐磨

如何使抽沙泵更耐磨

       抽沙泵的耐磨性一直是个行业难题。如何提高抽沙泵的耐磨性,降低配件的更换频率,减少维护费用,以实现更低的成本和更高的效益是客户的一致期许,也是抽沙泵制造企业追求的目标。远洋泵业技术团队对此也一直进行不断的思考和探索,经过多年的研发和实践,对于如何提高抽沙泵耐磨性能,让抽沙泵更耐磨,有了自己的整体解决方案。下面我们从产品设计,材质选择,模具制造,生产过程控制,安装方式以及科学实用等几个方面做详细阐述。

远洋牌耐磨抽沙泵样图


一、科学的流体设计,提高耐磨性

       抽沙泵是离心式泵的一种,通过液体浆液的流动抽取输送,抽沙时含有大量沙子的泥浆会对泵壳、护板、叶轮产生冲击和磨损,显然同样的流量,流速越慢,泵体的磨损就越轻,抽沙泵使用寿命就越长。因此,在考虑流量不变的情况下,叶轮直径越大,转速就越低,单位面积的沙粒也越少,叶轮的磨损也较轻。但也不是叶轮越大越好,因为叶轮越大,泵体积越大,也就越笨重,会导致抽沙泵成本过高、安装使用不方便等缺点。

       泰安远洋牌抽沙泵在设计之初,结合固液两相流体理论,充分计算流速、叶轮直径比等关键参数,通过三维建模,确定合理比例,根据不用泵型,抽沙泵设计额定转速400转/分-1000转/分,流量范围从20方-7000方,满足大多数工况使用。

       同时,配套动力时,也优先选择低转速大扭矩的动力,充分发挥抽沙泵及动力性能,做到最优组合。


二、选用耐磨高铬合金材质,提高抽沙泵耐磨性

      抽沙泵常用的材质有铸铁、铸钢、耐磨合金三种材质。下面就各种材质做一下分析:

      铸铁,是由铁、碳和硅组成的合金的总称。抽沙泵使用的铸铁有以下几种:

      1、灰口铸铁。碳含量为2.7%~4.0%,碳主要以片状石墨形态存在,断口呈灰色,简称灰铁。熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。由于片状石墨存在,故耐磨性好。铸造性能和切削加工较好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。其牌号以“HT”后面附两组数字。例如:HT20-40,第一组数字表示最低抗拉强度,第二组数字表示最低抗弯强度。

      灰口铸铁是抽沙泵使用最广泛的材质,其铸造、加工工艺简单,投资生产成本低,目前,多数抽沙泵厂家还是大量使用该材质。

      2、球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在,断口成银灰色。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。其牌号以“QT”后面附两组数字表示,例如:QT45-5,第一组数字表示最低抗拉强度,第二组数字表示最低延伸率。
  
      球墨铸铁广泛用于抽沙泵的泵壳、叶轮、护板等过流部件,充分利用该材质的高强度与韧性,提供耐磨性。

      3、高铬合金铸铁件。普通铸铁加入适量合金元素(如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等)获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化,从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。

       泰安远洋牌抽沙泵引进国外铸造先进技术与经验,并经过多种不同工况条件多系列测试,最终选定铬、镍、钼、铜等合金元素比例组合,经过多次热处理工艺,使材料既有比较高的硬度,还有良好的韧性,大大提高了耐磨程度。该比例材料因铬占比比较高,称之为高铬合金材质。

       泰安远洋抽沙泵选用高铬合金材质后,抽沙泵整体寿命提高显著,在黄河调沙及曹妃甸、滨海新区等大型抽沙填海造地工程使用中,经上千客户统计验证,一般抽取50万方沙左右更换部分配件,部分工况下可达100万方左右更换配件。长期使用中,客户配件费用降低50%-60%,并且更换配件周期长,减少停机时间,进一步降低了人工费用,保证了施工的连续性,进一步提高经济效益。

远洋牌耐磨抽沙泵泵壳样图


三、严控模具精度,优化铸造工艺,提高泵体、叶轮等过流部件质量

       抽沙泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。抽沙泵在启动时泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。叶轮是转换能量的部件,它的几何形状、尺寸对离心泵的性能有着决定件的影响,是通过水力计算来确定的。

       抽沙泵的叶轮一般有三叶片、四叶片、五叶片。之前受制于模具加工工艺,叶片都是通过人工打磨的几何圆弧,这就导致每一个叶片的圆弧度不一样或者有很大的差别,并且每一次模具封箱压型都需要一片一片的安装叶片模具,进一步加大误差,这就导致成型的叶轮,其几何精度与光滑度不一样,含有沙子的浆液流动中,容易引起乱流,加速叶轮的磨损。

       泰安远洋抽沙泵利用加工中心重新加工制造叶轮模型,其材料换成铝材料,通过加工中心制造的叶轮叶片,其几何精度误差小,并且铝制模型变形小,使用寿命也延长很多。并且在叶轮加工中,会做动平衡试验,保证叶轮平衡运转,避免引起叶轮抖动、震动带来的磨损。

 

远洋牌耐磨抽沙泵叶轮动平衡样图


四、严格控制生产制造过程,强化质量检测,以质量吸引客户

       泰安远洋泵业严格控制每一台抽沙泵的质量,从图纸设计到零部件加工,轴承、螺栓、油封等标准件选用优质品牌产品,并做好质量记录单,质量是泰安远洋泵业的底线,任何违反质量要求的部件或组装问题都会被否决,严禁带有质量问题的抽沙泵发往客户,避免给客户带来额外的损失。

      泰安远洋泵业任何一个型号的抽沙泵,从设计、制造、组装,都严格控制尺寸误差等精度问题,组装后需经抽沙泵性能测试平台检测,其流量、扬程、密封性能是否满足设计要求。具体检测步骤如下:

1、将抽沙泵安装在测试台指定位置,并根据测试要求连接电机或变速箱;

2、根据抽沙泵口径选择进水管、出水管;

3、关闭出口阀门,开启真空泵抽取管道及水泵内部空气;

4、开启进水管阀门,并打开放气阀,检查管道内是否与余留空气,如仍有空气,继续利用真空泵抽取,完毕后关闭进水管阀门;

5、启动抽沙泵,检查泵轴是否转动、转向是否符合要求,抽沙泵是否有漏水喷水等密封性问题;

6、关闭进出口阀门,检查抽沙泵耐压密封性能;

7、开启调节阀至最大,最大流量范围内分割流量点,进行实验取点布置;

8、每次流量点运转稳定后,记录各仪表数据;

9、完成取点测试后,按步骤关闭抽沙泵、阀门;

10、拆除抽沙泵,恢复测试平台原样。

       根据实验测定的流量、扬程、轴功率、效率等参数,填写性能参数表格,参数表格核实无误后,绘制抽沙泵性能曲线图,将测试性能曲线图与设计性能曲线图对比,分析性能差别大小,判断是否符合设计要求,进而判断抽沙泵是否需要改动设计尺寸。

       每一台泰安远洋泵业抽沙泵都有对应的出厂记录单,记录该台水泵的详细信息,包括出厂检测时实际流量、扬程、轴功率等数据,是否符合客户工况使用要求,确保以后有单可查。

 

远洋牌抽沙泵测试样图
 
远洋牌耐磨抽沙泵性能参数表
 

五、选择最优安装方式,避免气蚀等引起的损伤       

      气蚀,物理名词,指金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏的一种现象。由抽沙泵(离心泵)工作原理可知,在抽沙泵叶轮中心附近形成低压区,这一压强与泵的吸上高度有关,当储液池上方压强一定时,若泵吸入口附近的压强越低,则吸上的高度就越高。但是吸入口的低压是有限制的,这是因为当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时,液体将在该处气化并产生气泡,它随同液体从低压区流向高压区;气泡在高压作用下迅速凝结或破裂,此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间,在冲击点处产生非常大的冲击压力,且冲击频率极高;由于冲击作用使泵体震动并产生噪音,且叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下,使材料表面疲劳,从开始点蚀到形成裂缝,使叶轮或泵壳受到损坏。这种现象就是气蚀现象。

汽蚀对泵损伤样图
 
汽蚀对泵损伤样图
 
       气蚀发生时,由于产生大量气泡,占据了液体流道的部分空间,导致泵的流量、压头及效率下降。气蚀严重时,抽沙泵则不能正常工作。

       泰安远洋泵业销售工程师在与客户沟通过程中,会详细了解客户使用工况现状,通常是建议客户订购或自己制作抽沙泵安装浮动平台,让抽沙泵中心位置低于抽沙河道水平面,让水可倒灌进入抽沙泵内部,这样既可以免除抽沙泵开机时灌引水的步骤,也可以避免气蚀的发生,充分发挥抽沙泵的抽取效率,提高其耐磨性。


六、结合客户现场工况要求,选择最优抽沙泵型号及配套设施

     泰安远洋泵业销售工程师,在与客户沟通过程中,会记录客户工况的情况,主要有以下六个需要考察的问题:

1、抽沙泵使用的环境:主要包括河道清淤、河底抽沙、矿山开采、尾矿处理、桥梁打桩、围海造地、吹沙造路等七个大类,根据施工场景确定施工方案和设备选择。

2、抽沙泵抽取介质的基本情况:固体类型,包括泥土、沙子、卵石、垃圾、工业物料等,固体颗粒粒径、松散度、温度、酸碱度。

3、抽沙泵生产要求,即产量要求,主要是基于抽沙泵的流量,根据抽取介质的浓度和比例可以估算出大致出沙量,这个直接关系到抽沙泵使用可以达到的效益。

4、抽沙泵垂直高度差和水平输送距离远近。抽沙泵由于设计原理不同,因此会有低扬程大流量的抽沙泵型,还有高扬程低流量的抽沙泵型,可以根据实际的施工要求选择。扬程对抽沙泵的选择非常重要,直接影响使用效果。

5、抽沙泵吸排管道的大小,施工场地有无现成管路铺设,或者根据流量扬程计算出管路水头压力,从而配比合适抽沙泵和管路。

6、抽沙泵的驱动模式:如果现场有足够大的变压器,首先考虑电机驱动抽沙泵,配套驱动以变频启动为主,也可根据预算调整为软启动、自耦降压启动、星三角启动等启动方式。没有变压器的情况,建议选择柴油机驱动或者柴油发电机组驱动,柴油机驱动有扭矩大,瞬间功率大的突出优势。还有一些浓度相对较高的情况下,抽沙泵驱动会选择液压驱动,这种选择相对来说故障率低一些,输送距离相对近一些,但是抽取浓度高的优势是无法比拟的。

 

远洋牌耐磨抽沙泵配变频样图
 
远洋牌耐磨抽沙泵配柴油机样图
 

七、为客户提供使用维护指导,避免使用不当引起的损伤   

     要使抽沙泵能安全运行,寿命长,必须注意日常的维护,维护保养应注意以下几个方面:

1、抽沙泵固定在工作场地后,应先检查原动机主轴与水泵轴是否在同一轴线上,若不同轴,否则松开抽沙泵地脚螺栓,重新做精确调整。确定无误后重新将螺栓紧固,固定牢固。每使用一定周期,都要检查一下。

2、抽沙泵的进出水管路应有承载支撑,避免管路重力施加于泵体。管路安装应从泵进出口法兰向外延伸,并立即做好支撑定位。泵的进出口应尽量有软联接,降低震动。

3、开机前,请检查进水管、出水管是否有堵塞;并检查是否已加好润滑油;检查盘根是否充满。

4、抽沙泵工作时应配备高压清水泵,将大于抽沙泵压力的清水输向防漏填料,对填料进行防护。泵工作时不得关闭冲洗水,否则填料磨损加快。

5、叶轮与护板之间的间隙是否均匀,对泥沙泵寿命影响很大。间隙不合理,泵运行时产生不同程度的震动与噪音。在更换叶轮时,应注意叶轮与护板之间的间隙。叶轮与前护板间隙尽量缩小。间隙调整时,可先松开轴承体压盖上的大螺丝,然后可通过托架体下的调节螺栓进行调整(有的泵型是调整轴承压盖上的调节螺栓),使轴承体与叶轮整体前后移动。拆卸叶轮时,将拆卸环除掉就可以轻松卸下叶轮。

6、抽沙泵应定期检查加注润滑油。

7、抽沙泵工作时出现异常振动、噪声及轴承温度过高时,应立即停机检查。

       本文详细介绍了远洋泵业在提高抽沙泵耐磨性方面所做的工作,创新永无止境,我们将不断了解客户使用状况及反馈,加强与国内同行的交流,学习世界领先的技术,使远洋牌抽沙泵成为“耐磨泵”的代名词,创造世界级的抽沙泵品牌。如果你有任何关于抽沙泵的问题,请与我们交流,我们专业的销售工程师和技术团队,将会根据你的具体需求为你选择合适的产品和优质的服务。详询186-5387-8869。

作者:泰安远洋泵业| 2020-05-25 14:19:26|技术支持|如何使抽沙泵更耐磨

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