柱塞泵導向套與柱塞的間隙分析計算

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　　摘 要：對于加氫反應進料泵柱塞導向套的磨損，從常規熱膨脹變化公式和擬合后熱膨脹變化公式進行了分析計算，最終選取合適的導向套與柱塞的間隙尺寸。
　　關鍵詞：加氫反應進料泵；導向套；柱塞；熱膨脹；間隙
　　1 簡介
　　石油樹脂裝置B-602A加氫反應進料泵是生產加氫樹脂的核心設備。其運行的長周期性，直接關系到加氫樹脂生產的連續性。加氫反應進料泵的長周期運行，是確保石油樹脂裝置連續運行的關鍵。
　　加氫反應進料泵為立式高壓柱塞泵：
　　參數為型號：5V3；
　　介質：樹脂溶液；
　　溫度：190℃；
　　流量：2，5，7m3/h；
　　進口壓力：1.8～2.2MPa；
　　出口壓力：20MPa；
　　生產廠家：Flowserve漢堡有限公司。
　　2 檢修情況
　　2018年10月7日晚，由于加氫反應進料泵填料發生泄漏，8日對該泵液力端柱塞、填料、填料壓環等進行更換，運行5分鐘后西側柱塞無法上下運轉，致使該泵電流過高自停。對西側柱塞缸進行拆卸后，發現柱塞底部的導向套發生了變形，導向套上端已部分橢圓，致使柱塞無法向下運動，這是該泵自停的主要原因。
　　通過查找資料發現，在2010年以前，原樹脂廠已將該泵液力端備件進行了國產化改造，導向套也相應進行了測繪加工，材質為磷青銅。
　　通過對東側及中間的兩個柱塞缸拆卸，發現這兩個缸的導向套內徑上部均已磨損，尺寸最大為53.4mm，內徑側坑洼，下部由于常年與樹脂物料接觸，有部分腐蝕，無法繼續使用。
　　由于測繪的導向套的內徑為50.8mm，柱塞外徑為50.8mm，需要對導向套和柱塞因熱膨脹引起的尺寸變化進行計算，從而確定導向套與柱塞之間所需的間隙尺寸。
　　3 導向套和柱塞熱膨脹引起的尺寸變化計算
　　機體材質為A48 41B，通過查找資料《ASTM48-92》其材質為灰口鑄鐵，抗拉強度在276-310MPa，只能通過抗拉強度比照國標灰口鑄鐵，再無其他可參考數據及資料，在此不考慮機體的熱膨脹變化。
　　通過常規熱膨脹變化公式對導向套和柱塞的熱膨脹變化進行計算：
　　4 總結
　　加氫反應進料泵液力端三個填料缸體均安裝新加工尺寸的導向套后，截止交稿前，該泵運行良好，說明此次導向套與柱塞之間的間隙尺寸可取。
　　參考文獻：
　　[1]馬泳濤，陳五一.基于有限元法的圓筒零件熱變形研究[J].礦山機械，2006（07）：35-36.
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