1.原泵結(jié)構(gòu)
高壓水泵的葉輪是按順序熱裝在軸上，所有葉輪都用卡環(huán)軸向逐級(jí)定位。這樣不會(huì)出現(xiàn)累計(jì)加工誤差，可以保證每個(gè)葉輪與導(dǎo)葉都能夠良好對(duì)中，同時(shí)熱裝也提高了高壓水泵轉(zhuǎn)子的剛性，使泵工作平穩(wěn)可靠，是目前很多重要的大機(jī)組轉(zhuǎn)子普遍采用的種裝配方式。但這種結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度要求很高，由于合金鋼對(duì)應(yīng)力集中的敏感度高，卡環(huán)槽處易產(chǎn)生應(yīng)力集中和疲勞失效，如遇工況不穩(wěn)定，頻繁起停，操作不當(dāng)?shù)韧庠谝蛩兀芸赡軙?huì)產(chǎn)生斷軸。
2.斷軸原因分析
高壓水泵解體檢查發(fā)現(xiàn)，斷面發(fā)生在第8級(jí)的葉輪卡環(huán)處，此處位于轉(zhuǎn)子的中心位置，撓度zui大，很容易發(fā)生斷裂，泵軸總長(zhǎng)2960mm，葉輪軸徑φ105mm，材質(zhì)為4Cr14Mo，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。
通過一系列的分析可知，高壓水泵軸斷口表現(xiàn)為疲勞失效特征，位于斷口位置的卡環(huán)槽處過渡圓角過小，形成了很高的局部應(yīng)力集中，裂紋往往在此處萌生，這是葉輪失效的主要原因。
此處高壓水泵軸的疲勞斷裂還與運(yùn)行條件有關(guān)。由于泵軸長(zhǎng)期接觸含有酸、堿、鹽的污水，在這樣惡劣的腐蝕環(huán)境下，金屬材料的疲勞強(qiáng)度急劇下降，其表面的腐蝕產(chǎn)物嵌入金屬表面，在外加交變應(yīng)力的作用下，引起腐蝕疲勞斷裂。
