柱塞泵导向套与柱塞的间隙分析计算

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　　摘 要：对于加氢反应进料泵柱塞导向套的磨损，从常规热膨胀变化公式和拟合后热膨胀变化公式进行了分析计算，最终选取合适的导向套与柱塞的间隙尺寸。
　　关键词：加氢反应进料泵；导向套；柱塞；热膨胀；间隙
　　1 简介
　　石油树脂装置B-602A加氢反应进料泵是生产加氢树脂的核心设备。其运行的长周期性，直接关系到加氢树脂生产的连续性。加氢反应进料泵的长周期运行，是确保石油树脂装置连续运行的关键。
　　加氢反应进料泵为立式高压柱塞泵：
　　参数为型号：5V3；
　　介质：树脂溶液；
　　温度：190℃；
　　流量：2，5，7m3/h；
　　进口压力：1.8～2.2MPa；
　　出口压力：20MPa；
　　生产厂家：Flowserve汉堡有限公司。
　　2 检修情况
　　2018年10月7日晚，由于加氢反应进料泵填料发生泄漏，8日对该泵液力端柱塞、填料、填料压环等进行更换，运行5分钟后西侧柱塞无法上下运转，致使该泵电流过高自停。对西侧柱塞缸进行拆卸后，发现柱塞底部的导向套发生了变形，导向套上端已部分椭圆，致使柱塞无法向下运动，这是该泵自停的主要原因。
　　通过查找资料发现，在2010年以前，原树脂厂已将该泵液力端备件进行了国产化改造，导向套也相应进行了测绘加工，材质为磷青铜。
　　通过对东侧及中间的两个柱塞缸拆卸，发现这两个缸的导向套内径上部均已磨损，尺寸最大为53.4mm，内径侧坑洼，下部由于常年与树脂物料接触，有部分腐蚀，无法继续使用。
　　由于测绘的导向套的内径为50.8mm，柱塞外径为50.8mm，需要对导向套和柱塞因热膨胀引起的尺寸变化进行计算，从而确定导向套与柱塞之间所需的间隙尺寸。
　　3 导向套和柱塞热膨胀引起的尺寸变化计算
　　机体材质为A48 41B，通过查找资料《ASTM48-92》其材质为灰口铸铁，抗拉强度在276-310MPa，只能通过抗拉强度比照国标灰口铸铁，再无其他可参考数据及资料，在此不考虑机体的熱膨胀变化。
　　通过常规热膨胀变化公式对导向套和柱塞的热膨胀变化进行计算：
　　4 总结
　　加氢反应进料泵液力端三个填料缸体均安装新加工尺寸的导向套后，截止交稿前，该泵运行良好，说明此次导向套与柱塞之间的间隙尺寸可取。
　　参考文献：
　　[1]马泳涛，陈五一.基于有限元法的圆筒零件热变形研究[J].矿山机械，2006（07）：35-36.
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