水泵是柴油发电机冷却装置的重要构成部分,它由水泵壳体、叶轮等构造,其功用是加快冷却水的循环转速,增强冷却效果。水泵的多见失效形式有叶轮轴向松旷、轴与轴承的磨损连平发电机保养、水封漏水以及泵壳和叶轮破裂等。康明斯公司在本文以柴油发电机水泵为例,说明柴油发电机水泵的构造与工作原理以及修理和安装。
水泵轴承座用4根双头螺栓与水泵壳体相连接,中间垫有衬垫防止漏水。水泵轴用两只滚动轴承支承在水泵体上,它的前端与水泵叶轮压合后铆牢,后端通过锥面上的半圆键与皮带轮相连。
水泵轴承座上有一旋盖式油杯,加入钙基润滑油脂,定期转动杯盖,可使润滑油进入轴承内润滑滚动轴承。水封部件装在水泵叶轮的尾部,外端用钢丝挡圈挡住,内端由水封弹簧压住;水封四角板被水封弹簧压在水泵轴承座中心圆形座面上,水泵叶轮转动时,整个水封部件亦随之转动,由耐磨材料制成的水封四角板与轴承座中心圆形座面相摩擦而密封,防范了水箱宝沿水泵轴流出。
如果水封损坏,不仅使冷却液损耗,而且还会破坏水泵轴承的润滑(防锈水漏入轴承座),导致轴承损坏。泄油孔的功能是及时泄漏由水封处漏过的少量防锈水,当发现此孔漏水时,应更换水封,而不应将此孔堵死。更换水封时,不应拆装叶轮,而应卸下皮带轮,压出水泵轴进行。泵体下端装有放水阀,用以放净水泵体内的防锈水。
柴油发电机运转时,叶轮由曲轴通过三角皮带带动,泵壳内的防冻液在水泵叶轮的带动下旋转,因为离心力的功用,防锈水被甩向叶轮边缘,并以一定压力由出水管排出。同时在叶轮的中心产生负压,经散热器冷却后的冷却液被真空吸力吸进水泵壳体内,如此循环往复,防锈水不断流入柴油发电机缸体水套内和汽缸盖防锈水腔内,冷却受热零配件。
③ 拆下叶轮固定螺栓及轴承锁环,再朝叶轮中心向前压出水泵轴,取下叶轮(如果没有压床,也可以用一个比水泵轴外径小的铜棒或铁棒垫上软质金属垫圈用手锤打出。但这时候应注意:用力要适当)。
泵壳无法有严重裂痕。其裂痕长度无法超过30mm,而且无法延伸到轴承座孔边缘。若符合上述要素,可用黄铜合金焊条焊修。焊修前还要对泵壳进行预热,以防焊接后变形。若不符合上述条件,就应更换泵壳。叶轮只允许损坏一片,故障两片以上的也必须更换。
水泵轴与叶轮孔是过盈配合,若叶轮与轴配合松旷,应进行修理,其修复工艺通常是用挂锡的办法加大轴的尺寸。其详细技术说明是:叶轮装在轴上后,叶轮端面应高出水泵轴0.1~0.5mm。
柴油发电机运转时,水泵皮带盘不能有严重的摇摆现象。如果有上述现象存在,因由可能有两个:一是轴承松旷,二是皮带盘和锥形套、半圆键磨损。水泵轴与轴承损伤,轴向移动无法超过0.30mm,径向移动不能超过0.05mm,否则应更换新轴承。如果皮带轮的锥形套和半圆键损伤,应更换。
如果胶木垫磨损起槽、弹簧弹力过软、橡皮套胀大破损等,均应更换新件。如果胶木垫损伤不严重,可以调面或磨平后再用。
水泵的具体缺点是:水泵轴与轴套的磨损,轴套与泵体配合松动,叶轮与泵壳的损伤以及阻水圈的损坏等。水泵产生上述短处之后易发的情形是漏水。
1.当水泵轴与轴套损伤后,可用电镀或震动堆焊对策将轴恢复到标准尺寸,同时更换新的标准轴套,也可以更换新轴套并按轴的尺寸铰削内孔,使磨耗的轴与新套达到标准的配合间隙。铰孔时要前后轴套一次铰完,以保证两个轴套的同轴度,通常要求两轴套的同轴度不大于0.03 mm。轴端螺纹滑扣或磨损是因为拆除频繁、紧固螺母没按规定功率或错装类型不同的螺母(螺栓)造成的。滑扣或磨损在2扣以内,可用攻丝清理;多于2扣时,可用手工堆焊后再车削至标准尺寸。水泵轴产生裂痕,应予报废。
2.水泵轴是以两只滚动轴承支承,当水泵轴与滚动轴承配合松动后,也可采用电镀轴承内圈的对策来恢复其配合。
3.若泵体座孔与轴套或滚动轴承的配合松动时,可根据不一样机型的磨耗部位电镀轴承的外圈恢复其标准配合,或对壳体座孔进行搪削、铰削,清除其磨耗痕迹,并根据铰削后的孔径配制加大外径尺寸的衬套恢复其标准配合。如若泵体座孔损伤严重,也可视情形进行镶套修理。壳体裂痕,可在其延伸线 mm的止裂孔,沿裂纹开V坡口,用铸铁焊条采用氧-乙炔冷焊或手工电弧冷焊,焊后缓冷。泵体螺孔螺纹故障,可以扩孔攻丝,并用加大一级螺栓,或用铸铁焊条采用氧-乙炔焊填补,修平后重新钻孔攻丝。
4.阻水圈老化或损坏应进行更换。对水泵水封处漏水应上紧水封螺母,若水封螺母完全上紧而仍渗水时,水将沿着水泵壳体水孔外流。造成水封失效的因由是密封圈和密封座面的损伤、橡皮水封碗的破裂和水封弹簧失效。如密封圈和水封碗故障,则应更换水封总成;密封圈端面磨耗,可以进行研磨;密封座面损伤,应予磨平。
水泵装复为防范水泵漏水,要求水泵轴与叶轮孔、水泵轴与轴承、轴承与泵壳座孔是过盈配合,因水泵轴要转动,则要求轴承、泵轴与隔套是间隙配合。因此各机件的过盈或间隙配合关系伴随水泵装复的始终,故而在装复水泵时,一定要准确掌握各机件的过盈或间隙配合关系,一般的装复规律是:
装配时,一定要旋紧皮带盘与水泵轴的紧固螺母,其功率一般为5~10kgf·m。水泵装复后,不要马上装在机上,应进行试验石岩发电机出租。其方法是:用手转动泵轴并无卡滞状况,堵住泵壳进水口,然后将水加入到叶轮工作室,转动泵轴,检视孔应无水漏出。如有卡滞或渗水状况,应按零件查看项目查明因由加以解除。