造船行业趋于被认为是“没有变化的古老领域”,但其实该行业也常常需要变化,如考虑环保、引进节能技术等。船舶上搭载着大量设备,其中,输送燃料油、润滑油等和调节压载水的泵是十分重要的设备,直接关系到船舶的运用效率。
船舶使用的泵有诸多类型,我们选取了对部件精度要求特别高的离心泵,将从其重要尺寸测量项目及当前可能存在的测量难题等方面进行详细的讲解。
离心泵尺寸测量的必要性
船舶的设备在使用时,经常会因为正在航行或位于国外港口等情况而无法立即修理。在这种情况下也很难获取更换部件。由此可见,坚固性和耐久性是要求极高的性能。为了满足这些功能,必须以高精度加工泵的部件,并正确组装。
泵由高速旋转的轴以及安装在其上的叶轮、叶轮外的导叶、包围着这些部件的壳体罩等诸多部件构成。一旦轴的精度、叶轮和导叶的间隙有偏差,泵就无法发挥规格中的性能。此外,如果架台上固定泵的基础螺栓孔位置、轴的高度、接合阀门等的法兰面的平面度和直角度等不正确,会导致高速旋转动作的泵发生故障。
可以发现,为满足船舶专属泵所需的功能,泵部件加工和组装的精度测量、安装至船舶时的精度测量必不可少。多数情况下,测量位置记录在测量位置标准图等资料中,由于数量庞大,需要从根本上提升测量效率。
离心泵的关键尺寸测量
说起离心泵的重要部件,壳体罩便是其中之一。此外,还需要检查用于接合阀门等的法兰的垫圈座,并且确认调芯(轴系校中)正确无误,以确保安装后的泵能够正常动作。
下面将说明测量时需注意的要点。
壳体罩的尺寸测量要点
壳体罩是覆盖壳体开口部的护罩。壳体罩用螺栓安装在壳体上,并与壳体之间夹住壳体垫圈,防止流体从壳体漏出。
壳体垫圈的最小设计紧固压力和密封系数由材料而定,这些值决定壳体罩的厚度和安装时所需的螺栓数量。对于螺旋形状和与叶轮的间隙也影响巨大,因此必须准确测量壳体罩的尺寸。
垫圈座的尺寸测量要点
泵通过法兰连接到配管、阀门等部件,流体通过配管移动,可用阀门开闭来调节流体的量。阀门类型多样,口径大时多使用蝶阀(蝶形阀)。
将配管、阀门等部件接合到泵上的法兰的垫圈座受到流体的强大压力,所以法兰安装螺栓的P.C.D.(Pitch Circle Diameter)、垫圈座平面度等的精度是重要的测量要点。尤其是垫圈座,它利用表面压力将垫圈密封,一旦加工精度过低,就会造成流体泄漏。
调芯(轴系校中)的测量要点
所谓调芯(轴系校中),是指为了把动力从电机轴传递至泵的轴而将两轴连接时,测量双方位置并修正偏移。若没有调芯,会因为偏心旋转而引起振动,从而导致支撑轴的轴承、连接的电机等发生故障。
泵和电机的轴连接多使用法兰。因此,法兰间的外周高度差和角度、轴芯的同轴度和摆动等是测量要点。同时,安装时的架台高度和平行度也是重要的测量要点。
离心泵尺寸测量的难题
对于离心泵等船舶上搭载的设备来说,除了加工期间测量尺寸外,施工期间测量安装位置和角度等也十分重要。进行这些测量时多采用游标卡尺和量尺,安装时的误差则通过插入锥形衬条来调节。但是,测量和调节十分耗费时间,还存在无法掌握基准面的难题。而且游标卡尺和量尺等手动工具无法直接测量三维形状。所以,此处还存在一个根本性问题,如必须要根据可测量位置的值运算得出三维形状尺寸。
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