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      耐腐蝕中開泵葉輪裂紋的原因

      點擊次數:   更新時間:20/08/26 16:55:08     來源:www.martyandmiller.com關閉分    享:
        葉輪是耐腐蝕中開泵輸送液體的關鍵部件。葉輪損壞會對中開泵的主要參數如流量、揚程產生很大影響,不能滿足中開泵的性能要求。例如耐腐蝕中開泵葉輪裂紋是怎么回事?如何改進它呢?
        一、渦輪機的結構分析
        耐腐蝕中開泵葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片、輪轂等部件組成。葉片與前部蓋板之間界面的銳角設計較窄,容易造成應力集中。在作用的相互載荷下,葉片被拉伸,在葉片和成形器蓋板之間的接合處形成過載應力,導致接合處反向收縮并形成裂紋。
        1.斷裂形態分析
        從葉輪上切下一個葉片樣品,觀察裂紋從葉尖向后部蓋板以及葉片和輪轂之間的連接處擴展。實際上,裂紋的總長度為70 ~ 80毫米。從葉片截面可以觀察到垂直于裂紋擴展方向的疲勞臺階,這是金屬疲勞斷裂的基本宏觀特征。斷口用掃描電鏡觀察,疲勞階段形成的海灘圖清晰可見。低滑動系數鋼的疲勞條紋越來越短,葉輪轉速越來越高,很難觀察到典型的疲勞條紋。然而葉片的斷裂面是直的,并且在斷裂面上存在由疲勞弧形成的海灘圖案。
        2.根據本文的分析耐腐蝕中開泵葉片裂紋形成的因素歸納如下:
        前角設計方案過窄,制造偏差導致前角剛度低于設計值。在作用綜合載荷下,葉片局部應力集中。通過斷口形貌分析,證明二級葉輪葉片裂紋是由脆性疲勞引起的。
        二、是改進葉輪結構
        1.刀片和后部的厚度蓋板

        舊葉輪葉片的設計厚度為5毫米,新葉輪葉片的設計厚度為7毫米,舊葉輪背蓋板的設計厚度為5毫米,新葉輪背蓋板的設計厚度為8.6毫米。

      耐腐蝕中開泵

        2.耐腐蝕中開泵葉片前緣總長度
        為了解決上述問題,新的兩級葉輪將葉片前緣縮短至葉輪內徑,并將根部位置增加至前后蓋板,這使得加工困難,并且厚度和尺寸控制精度高。葉片前緣總長度縮短,尖角消除,應力集中問題大大減少。
        3.葉片應力的有限元分析
        由于設計方案較短,舊葉輪葉片進口角處的峰值應力超過了正常運行、小流量運行和超速運行時葉片材料的抗拉強度。但優化設計方案后,新葉輪葉片的局部峰值應力大幅降低至254兆帕,遠低于屈服強度設計方案值,解決了葉片尖角抗拉強度不足的問題,滿足了設計方案要求。
        上面介紹的便是關于耐腐蝕中開泵的相關內容了,在了解了上述該泵葉輪裂紋的原因后,您在之后的使用過程中是否可以克服呢,如果您還有什么疑惑,可以及時跟我們聯系!
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