郭永靜
（神華神（shén）東煤炭集團石圪（gē）台煤礦，陝西榆（yú）林（lín） 719000）
摘 要：在煤礦井下各巷道排水點使用的大部（bù）分水泵都是排汙泵。由於井下環境惡劣，水泵長時間在含（hán）水較少的泥漿中運轉導致轉子軸和機械密封接觸麵吸入沙粒等細小雜質（zhì），細小雜質（zhì）逐漸在轉子軸和機械密封之間產生（shēng）劃痕或磨損，使轉子軸與機械密封之間的間隙增大，導（dǎo）致水流進入定子內燒壞水泵，如何減少水泵轉子（zǐ）在工作中與機械密封的磨損、延長其使用壽命是煤礦安全生產中至（zhì）關重要的（de）問（wèn）題。文章總結了煤礦用水泵轉子軸磨損原因的分（fèn）析以及常用修複的方法的研究等。
關鍵詞：水泵；轉子（zǐ）軸；磨損；修複
引言
隨著國家經濟發（fā）展對煤炭需（xū）求的（de）比重逐漸降低及當前煤炭價格（gé）形勢（shì）的直線下滑趨勢，煤炭生產（chǎn）成本的管控成為各大煤炭企業“滯留”煤炭市場的生存之道，而煤炭的生（shēng）產成本主要是煤炭開（kāi）采中使用的設備及材料的大量消耗及浪費造成（chéng）的，例（lì）如石圪台煤礦在（zài）整個神東礦區屬於湧水量較大（dà）的礦井之一，礦井（jǐng）湧（yǒng）水量達（dá）1200m3/h。因此，煤礦（kuàng）井下水泵的正常運轉是維持礦井（jǐng）安全生產、避免礦（kuàng）井水災淹井的重要環節。
1 水泵轉子軸（zhóu）的磨損原因分析
根據“磨擦（cā）學”的原理：磨損分為粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨（mó）損、化學磨（mó）損、微動磨損、侵蝕磨損，而水泵轉子軸的磨損就是屬於侵蝕磨損中的流體磨損，當流體射向（xiàng）固體（tǐ）表（biǎo）麵時引起的（de）侵蝕磨損（sǔn）。另外，處於高壓下的液體通過（guò）很小的（de）縫隙向外泄漏時，可以形成速度極高的液流，劇烈衝刷構成縫隙的表（biǎo）麵，在其上（shàng）衝（chōng）出近似於蛀蟲咬木器後留下的溝槽。水泵的轉子（zǐ）軸的機械密封密封不嚴密情況下，由於可能出現水流侵蝕，再加之吸附進細小的泥沙，便導致縫隙增大（dà）。具體情（qíng）況說明（míng）如下：由於井下的作（zuò）業環（huán）境惡劣，水泵長時間處於一個潮濕、陰暗的環境內，當水泵正常工作時，水泵（bèng）吸入泵體內的水流對（duì）水泵的電機起到（dào）降溫（wēn）冷卻作用（yòng），當（dāng）水泵工作的作業環境內的水位下降，水泵開（kāi）始吸（xī）入（rù）細小的泥漿，當泥漿（jiāng）被吸入的（de）水泵內通（tōng）過水（shuǐ）泵轉子下部（bù）的機械密封內，隨著水泵轉子不停轉動，吸入的細小泥沙被旋轉帶到機械密封和水泵轉子軸的間隙內，一段時間後，細小的泥沙（shā）不斷在間隙內旋轉，導致機械密封和水泵轉子軸的間隙越來越大，Z近機械密封起不到密封的作用，從水泵轉子軸上脫落（luò），造成（chéng）水泵內（nèi）漏水，水泵電機燒壞。
2 堆焊修（xiū）複工藝
（1）表麵清理：用角向磨光機裝砂布輪打磨拋光軸頭、軸肩、軸頸部位，拋（pāo）光至露出金屬光澤（zé）。（2）檢測：將轉子軸裝夾（jiá）在車床上，檢（jiǎn）測徑向跳動量，並對軸頭及軸頸處（chù）進行表麵著色滲透探傷（若有表麵缺陷應使用砂輪機打磨掉），並根據轉子跳（tiào）動（dòng）量大小及磨損情況來決定堆焊厚度。（3）預熱：a.將軸用石棉布整體纏（chán）繞（rào），靠近（jìn）堆（duī）焊側纏四層（待焊區100-500範圍），其它區域纏一層。b.將軸放入大烘箱內，以100℃/h的升溫速度升至250℃保溫四小時。（4）堆焊：a.拆除待焊（hàn）區域的石棉繩。b.采用∮1.2的ER50-6焊絲，CO2氣體保護焊，焊接電流110-160A、電弧電壓17-22V，氣體流量10-15mL/min，采用短路過渡，焊接速度及其它焊接規範參數可事先在同直徑管材上實驗調整，以實際（jì）焊道融合成型較好（hǎo）狀態的工（gōng）藝參數（shù）為準進行堆焊，先在軸的爬坡位置處引燃電弧施焊，使焊（hàn）道順著軸的徑直方向焊接，自動步進向前推進。焊接時，起弧、收弧不得劃傷軸表麵且焊縫的咬邊深度不得（dé）超過0.1mm。焊接作業（yè）完畢後，如發（fā）現軸有變形，可以用G01-20割炬（jù）使用氧乙炔中性火焰對焊接區下端（duān）烘烤，保持焊接區域（yù）的軸（zhóu）部位層間溫（wēn）度（dù）在150-200℃左（zuǒ）右並使用手（shǒu）錘敲打進（jìn）行校正。校正完畢後使用鋼絲刷進行打磨拋光處（chù）理。（5）檢驗：校正（zhèng）完畢後，表麵拋光處理結束由（yóu）質檢人員進行外觀檢測，不得有目測缺陷存在，驗收合格後方可進入下（xià）一道工序。
3 焊後高溫回火處理
（1）焊接完畢後，立（lì）即用（yòng）兩把烘槍對其堆焊區加熱至350℃左右，用石棉墊對（duì）其進行（háng）纏繞，並拆（chāi）除裝夾送至烘箱進行消除應力退火。（2）整體（tǐ）加熱（rè）至500-550℃，保溫三小時，隨爐冷卻至100℃以下出爐空（kōng）冷。
4 車削加（jiā）工
將軸安裝在車床上，找好（hǎo）中心檢查轉子軸的徑向跳（tiào）動（dòng）量，按照新件的要求尺寸（cùn）進行車削，車削後不得（dé）有任何劃痕。圖1和（hé）圖2是水泵轉子軸的修複前後對比。
參考文獻
[1]張建中.機械設計基礎[M].徐州：中國礦業大學出版社，2006.
來源：《科技創新與（yǔ）應用》2015年第30期
