分析水泵轴的热处理工艺

摘 要：水泵为排水以及增加压力的一项设备，在处理排水的过程中，水泵轴发挥的作用至关重要，对水泵的功能能够起到决定性的作用。因此，本文针对水泵轴的热处理工艺做出了进一步探究，对水泵轴承损坏的主要原因、水泵轴热处理工艺给出了详细的分析。

关键词：水泵轴；热处理；工艺

水泵轴是水泵当中的关键构成部分，在处理排水的过程中起到了至关重要的作用，为一种安全件产品，其中的刚度以及强度对水泵的功能有着直接的决定作用，这是因为水泵的内在质量要求标准非常高。根据相关的调查结果显示，在水泵当中，最易发生损坏的部件包括：泵壳和泵轴、轴承和口环、填料和油封。在泵轴当中，产生损坏的主要为原材料问题，如使用的材料为碳钢。在实际排水的工作中，裂缝问题为最常见的问题，对排水质量以及效率会产生严重的影响，所以，对于水泵轴承损坏的控制工作要给予高度的重视。

一、水泵轴承损坏的主要原因

（1）轴承产品质量较差

水泵转子的窜动量非常大，轴承以及轴在实际运用的过程中，过盈量会比较大，使轴产生左右窜动。在对轴承进行装配的过程中，要应用正规厂家生产的轴承，有条件时，相关的测量工作还需要使用设备，以便对轴和轴承之间的配合进行测量。在轴承的内环当中以及外环当中，如果存在的间隔比较大，会使轴承在生产的过程中，产生非常严重的质量问题[1]。当前，我国对于这一质量生产还没有制定严格的标准。其中，如果润滑油的使用量不足，发生了干摩擦，或者是油轴承当中的油并不合格，不是合格厂家生产的，转子会产生周期性振动。此外，如果轴不同心便会出现周期振动的情况，这样使轴承发生相应的损坏。

（2）水泵轴断的原因

排水系统在实际运行的过程中，如果因为周期性的振动则会出现断轴的相关问题。其中，针对上下同心度实施的校正，需要在比较大型的校验平台上实施。由于管道当中的内回水，具有的冲击力会非常大，导致水泵会产生相应的晃动[2]。在实践工作中，利用止回阀柔性接头，发现在不同的水压当中，蝶阀会合理进行搭配，在管道当中的位置进行了变化，这样可有效对水锤实施良好的控制，可将水锤的压力进行减少和消除，这样也会减少水锤对设备产生的危害。水泵在实际运行中，回水的压力并不是非常的大，水泵所受到的冲击力也是非常小的。

（3）推力轴承发生损坏的原因

通常情况下，水泵的使用需要在电机当中安装一个滑动推动轴承，可将水泵转子当中很大一部分轴向推力进行承担，但是水泵当中的推力軸承只需要对非常小的残余向推力进行承担[3]。但是水泵中间推力轴承出现烧毁的原因是：循环水泵联轴设备当中的轴径与连轴设备当中的内孔当中会出现很多的间隙。针对该项立式循环水泵的应用，水泵联轴设备与轴径保持在0.03mm的紧力，对于水泵轴设备组装的过程中，需要应用的形式为热套方式，水泵连轴设备与电机短轴设备的刚性连接需要应用螺栓，其最终的目的是为了让点击推力瓦对更多的轴向载荷进行承担。

（4）水泵联轴器与轴径产生的间隙

导致水泵联轴器与轴径之间产生缝隙的主要因素为：循环水泵出现的各种问题而进行多次维修。在修理的过程中，需要将轴承拆下之后，才可更换轴承，并且在对连轴器进行组装的过程中，轴距和连轴器内孔需要使用砂磨砂，以便之后在进行设套组装。因为水泵连轴设备与电机短连轴设备需要寻找中心，这时水泵连轴设备并不能装复到位，需要向下延伸30米到40米的距离。在水泵中心找完之后，连轴设备还需要进行加热，并向上进入到电机短连轴器设备的止口当中，最后拧紧连轴器的连接螺栓便可。所以，这样的循环修复需要有三次的移动，每次移动都会对连轴设备的内孔以及轴径产生较大的磨损。经过实际测量，在大修的过程中，内孔与轴径之间的缝隙能够达到0.09mm。

二、水泵轴热处理工艺分析

由于在实际使用当中，污水泵出现损坏的频率非常高，在对其中的原因分析之后发现，可将热处理工艺进行改进，以便将机械性能进行提升，这样可将水泵的应用寿命提高。在对污水泵进行使用的过程中，关于轴承的一些问题，可应用水泵轴PAG淬火工艺对其实施处理，为了更好的解决这些问题，在真实应用当中，还需要使用850℃的加热淬火，并将PAG淬火介质进行控制，使其在20℃到45℃之间实施摆动淬火。应用专业的工具进行检测，发现应用热处理之后的水泵，其硬度有了明显的提升。在回火之后，硬度达到了制定的标准，之后用金相显微镜对其进行细致的观察，发现水泵轴当中的金相组织仅仅有回火索氏体。在相应的拉伸实验当中，也有效证明了拉伸的强度有明显的提升。在800到1030平方毫米的范围当中，对于850℃淬火的应用，在加热之后，全部出现了奥氏体化，符合相关的技术要求[4]。此外，对于PAG淬火，其冷却的能力会比水慢一些，但是会比油快一些，其中的奥氏体全部被转化为了马氏体，在回火之后，慢慢转变成了回火索氏体组织，与技术要求完全相符合。

总之，在进行淬火生产的过程中，首先需要进行很多的实验以及相应的实践，这样可确定最合理的工艺流程以及相关的参数，之后将这些参数切实应用在水泵轴的批量生产流程当中。此外，对于水泵的运行，还要提升日常的管理以及维护，以便全面确保水泵轴的质量符合相应的标准，将水泵的使用寿命进行提升。

参考文献

[1]初显富.水泵轴热处理工艺研究[J].水力采煤与管道运输，2011（2）：15-17.

[2]任建.水泵轴热处理工艺研究[J].大科技，2014（28）.

[3]董景云，李立丹，朱勋.水泵轴热处理裂纹分析[J].物理测试，1992（1）：44-46.

[4]刘科高，项东.水泵轴的断裂失效分析[J].金属热处理，2002，27（11）：55-56.

作者简介：

陆军（1967.08-），女，汉族，籍贯：福建龙岩，学历：大学本科，职称：工程师，研究方向：金属材料热处理。

（作者单位：昆明排水设施管理有限责任公司）