摘要：本文講述了對水力采煤泵的一些改進措施。將水力采煤前置泵葉輪直徑加大，改善其串聯(lián)使用時與后置泵的匹配性。為安全性考慮，將口環(huán)直接鑄造在葉輪上。將后置泵止推軸承組件由原來的內(nèi)調(diào)式改為外調(diào)式，方便用戶調(diào)整間隙，達到后置泵正常起動的目的。
關(guān)鍵詞：串聯(lián)葉輪直徑止推軸承組件內(nèi)調(diào)式外調(diào)式密封襯套
一、前言
水力采煤泵是采用凈化處理后的水力采煤循環(huán)水為水源，向水采工作面的水槍供水，形成水射流落煤，并可串聯(lián)使用的節(jié)段式多級高壓、增壓離心水泵。也可用于礦山排水或其它大型水力樞紐工程、城市污水處理系統(tǒng)等排污、泄?jié)场?/p>
我公司生產(chǎn)高壓、增壓型水力采煤泵已經(jīng)有近三十年的歷史，根據(jù)這些年的生產(chǎn)經(jīng)驗和用戶使用反饋意見，我公司對此進行了升級換代，對其諸多零部件進行了改進，使水力采煤泵能更好地發(fā)揮作用。
二、水力采煤泵的改進
1．首級葉輪及葉輪
高壓型水力采煤泵既可以作為前置泵串聯(lián)使用，也可以單獨使用。既可以倒灌使用，也可以吸上使用。為改善吸入性能，滿足水泵吸上使用時對泵汽蝕性能的要求，該型泵不論何種工況皆采用首級葉輪方式。為進一步改善泵的汽蝕性能，將首級葉輪葉片頭部適當修整減薄，并將其入口處向內(nèi)成錐形擴大。為改善其與后置增壓泵的串聯(lián)使用性能，將葉輪直徑適當加大，同時相應(yīng)將導(dǎo)葉及末級導(dǎo)葉相關(guān)尺寸也加大。
高壓泵、增壓泵在使用中由于介質(zhì)溫度的變化，存在首級葉輪和葉輪的大、小口環(huán)崩裂或松動，碎片掉入葉輪流道中導(dǎo)致整臺設(shè)備損壞的事故，為保證泵的使用安全性，將首級葉輪和葉輪的大、小口環(huán)直接鑄造在首級葉輪和葉輪上。從根本上改變其結(jié)構(gòu)，杜絕類似問題的發(fā)生。
2．止推軸承組件
為了使后置泵能夠在前置泵10MPa水壓作用下順利起動，其后置泵尾端專門設(shè)置了可承受轉(zhuǎn)子軸向沖力的止推裝置。它是由對應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸的圓柱體，徑向滾動軸承，軸向推力軸承所組成（見圖一）。
當后置泵起動前，受前置泵高壓水作用，產(chǎn)生軸向沖力；后置泵起動時，產(chǎn)生的軸向動反力，使轉(zhuǎn)子后移直到轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體一同旋轉(zhuǎn)。當后置泵起動完畢，達到正常狀態(tài)，泵的平衡裝置起作用，平衡盤與平衡板保持微小間隙。這時轉(zhuǎn)軸與圓柱體自動脫離接觸?？梢哉f，止推軸承組件是專為后置泵的正常起動而設(shè)計的。因此起動前應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體端面的距離是否在要求范圍內(nèi)。裝配、二次拆裝、維修以及泵啟動前均應(yīng)檢查并保證此間隙。間隙過小則軸承受力過大，易造成端蓋斷裂事故；若間隙過大該裝置不起作用，在后置泵起動時前置泵的來水會使轉(zhuǎn)子與定子緊貼造成增壓泵起動困難或電機過載，甚至泵體損壞。
后置泵在使用一段時間以后，常常由于前置泵的軸向沖力和增壓泵本身的動反力作用，止推軸承組件轉(zhuǎn)軸端面與圓柱體端面的間隙增大，用戶只能通過拆下整個止推軸承裝置，取出鎖緊螺母、徑向軸承和止推軸承，在端蓋與止推軸承之間墊一定厚度墊片來減小二者之間的間隙?？梢娫醒b置在調(diào)整間隙時很不方便。因此我們對原有裝置作了改進，由原來的內(nèi)調(diào)式結(jié)構(gòu)改為外調(diào)式結(jié)構(gòu)。即新增一個端蓋，并將原止推圓柱拆為止推圓柱和止推芯軸兩部分（詳見圖二）。
這樣改進后，有以下優(yōu)點：
1）用戶只需拆下后面的端蓋，利用中間的止推芯軸方塊和止推圓柱插孔就可進行調(diào)整，簡單、省力、快捷，大大方便了用戶。
2）提高了裝置的調(diào)整精度。原有的裝置因受墊片厚度的限制，間隙調(diào)整不夠精確，以至于有時需要重復(fù)調(diào)整。但改進后的裝置，用止推芯軸和止推圓柱之間的螺紋進行調(diào)整，精確度大大提高，可以一步調(diào)整到位，
這是原裝置所不能企及的。
3）如果在起動前調(diào)整好二者的間隙，則新增加的擋圈、止動墊圈和六角薄螺母，與原有的鎖緊螺母配合，可在一定程度上鎖定止推圓柱和止推芯軸，使裝置安全、可靠運行。
3．密封襯套
許多水力采煤泵串聯(lián)使用的用戶，在使用中由于井下水源不足或工作要求，頻繁關(guān)停和啟動串聯(lián)泵。在這種使用狀態(tài)下，后置泵密封襯套頻繁受到前置泵10Mpa來水的沖擊，而存在密封襯套與軸套抱死導(dǎo)致泵損毀的現(xiàn)象。故將密封襯套改短，以減小前置泵來水對其局部的壓力，同時加大密封襯套與軸套之間的間隙，這樣間隙內(nèi)水流量有所增大，也一定程度上減少了兩者抱死的可能性。改進前、后示意局部示意圖分別見圖三、圖四。
4．其它方面
水力采煤泵后置泵壓力可達到21 MPa，若其后段漏水，有可能引起人身事故。為避免由于加工偏差等原因出現(xiàn)后段漏水現(xiàn)象，將后段與末級中段之間由原來的硬密封改為硬+軟雙重密封。
三、結(jié)束語
水力采煤泵由于長期在井下采煤使用，用戶對其安全性的要求比其它泵產(chǎn)品更高，因此對其每一步改進我們都經(jīng)過縝密的思考和反復(fù)的試驗。類似的改進還有許多，本文不再一一贅述。經(jīng)過多方面改進的水力采煤泵滿足了各種工況的需求，運行安全、平穩(wěn)、高效，減少了返修率，深得用戶好評。