阳泉水泵厂---水力采煤泵的改进

摘要：本文讲述了对水力采煤泵的一些改进措施。将水力采煤前置泵叶轮直径加大，改善其串联使用时与后置泵的匹配性。为安全性考虑，将口环直接铸造在叶轮上。将后置泵止推轴承组件由原来的内调式改为外调式，方便用户调整间隙，达到后置泵正常起动的目的。

关键词：串联叶轮直径止推轴承组件内调式外调式密封衬套

一、前言

水力采煤泵是采用净化处理后的水力采煤循环水为水源，向水采工作面的水枪供水，形成水射流落煤，并可串联使用的节段式多级高压、增压离心水泵。也可用于矿山排水或其它大型水力枢纽工程、城市污水处理系统等排污、泄涝。

我公司生产高压、增压型水力采煤泵已经有近三十年的历史，根据这些年的生产经验和用户使用反馈意见，我公司对此进行了升级换代，对其诸多零部件进行了改进，使水力采煤泵能更好地发挥作用。

二、水力采煤泵的改进

1．首级叶轮及叶轮

高压型水力采煤泵既可以作为前置泵串联使用，也可以单独使用。既可以倒灌使用，也可以吸上使用。为改善吸入性能，满足水泵吸上使用时对泵汽蚀性能的要求，该型泵不论何种工况皆采用首级叶轮方式。为进一步改善泵的汽蚀性能，将首级叶轮叶片头部适当修整减薄，并将其入口处向内成锥形扩大。为改善其与后置增压泵的串联使用性能，将叶轮直径适当加大，同时相应将导叶及末级导叶相关尺寸也加大。

高压泵、增压泵在使用中由于介质温度的变化，存在首级叶轮和叶轮的大、小口环崩裂或松动，碎片掉入叶轮流道中导致整台设备损坏的事故，为保证泵的使用安全性，将首级叶轮和叶轮的大、小口环直接铸造在首级叶轮和叶轮上。从根本上改变其结构，杜绝类似问题的发生。

2．止推轴承组件

为了使后置泵能够在前置泵10MPa水压作用下顺利起动，其后置泵尾端专门设置了可承受转子轴向冲力的止推装置。它是由对应于转子轴的圆柱体，径向滚动轴承，轴向推力轴承所组成（见图一）。

当后置泵起动前，受前置泵高压水作用，产生轴向冲力；后置泵起动时，产生的轴向动反力，使转子后移直到转轴端面与圆柱体一同旋转。当后置泵起动完毕，达到正常状态，泵的平衡装置起作用，平衡盘与平衡板保持微小间隙。这时转轴与圆柱体自动脱离接触。可以说，止推轴承组件是专为后置泵的正常起动而设计的。因此起动前应经常检查转轴端面与圆柱体端面的距离是否在要求范围内。装配、二次拆装、维修以及泵启动前均应检查并保证此间隙。间隙过小则轴承受力过大，易造成端盖断裂事故；若间隙过大该装置不起作用，在后置泵起动时前置泵的来水会使转子与定子紧贴造成增压泵起动困难或电机过载，甚至泵体损坏。

后置泵在使用一段时间以后，常常由于前置泵的轴向冲力和增压泵本身的动反力作用，止推轴承组件转轴端面与圆柱体端面的间隙增大，用户只能通过拆下整个止推轴承装置，取出锁紧螺母、径向轴承和止推轴承，在端盖与止推轴承之间垫一定厚度垫片来减小二者之间的间隙。可见原有装置在调整间隙时很不方便。因此我们对原有装置作了改进，由原来的内调式结构改为外调式结构。即新增一个端盖，并将原止推圆柱拆为止推圆柱和止推芯轴两部分（详见图二）。

这样改进后，有以下优点：

1）用户只需拆下后面的端盖，利用中间的止推芯轴方块和止推圆柱插孔就可进行调整，简单、省力、快捷，大大方便了用户。

2）提高了装置的调整精度。原有的装置因受垫片厚度的限制，间隙调整不够精确，以至于有时需要重复调整。但改进后的装置，用止推芯轴和止推圆柱之间的螺纹进行调整，精确度大大提高，可以一步调整到位，

这是原装置所不能企及的。

3）如果在起动前调整好二者的间隙，则新增加的挡圈、止动垫圈和六角薄螺母，与原有的锁紧螺母配合，可在一定程度上锁定止推圆柱和止推芯轴，使装置安全、可靠运行。

3．密封衬套

许多水力采煤泵串联使用的用户，在使用中由于井下水源不足或工作要求，频繁关停和启动串联泵。在这种使用状态下，后置泵密封衬套频繁受到前置泵10Mpa来水的冲击，而存在密封衬套与轴套抱死导致泵损毁的现象。故将密封衬套改短，以减小前置泵来水对其局部的压力，同时加大密封衬套与轴套之间的间隙，这样间隙内水流量有所增大，也一定程度上减少了两者抱死的可能性。改进前、后示意局部示意图分别见图三、图四。

4．其它方面

水力采煤泵后置泵压力可达到21 MPa，若其后段漏水，有可能引起人身事故。为避免由于加工偏差等原因出现后段漏水现象，将后段与末级中段之间由原来的硬密封改为硬+软双重密封。

三、结束语

水力采煤泵由于长期在井下采煤使用，用户对其安全性的要求比其它泵产品更高，因此对其每一步改进我们都经过缜密的思考和反复的试验。类似的改进还有许多，本文不再一一赘述。经过多方面改进的水力采煤泵满足了各种工况的需求，运行安全、平稳、高效，减少了返修率，深得用户好评。