- 中國通用機械工業發展史
- 中國通用機械工業協會
- 3607字
- 2022-05-07 18:49:45
(五)開展泵技術開發性研究
依靠科學進步是發展企業的根本保證。工業泵行業在這一時期扎扎實實地開展了科學研究工作,主要做了水力模型匯編、應用理論的研究、基礎件攻關的研究、電子計算機的應用及開發新產品等。
1.水力模型匯編
行業進行過兩次水力模型匯編。第一次是1973年由長沙水泵廠負責,上海、北京、博山、沈陽等地的水泵廠共同編寫《全國水泵行業水力模型資料匯編》,其中包括單級懸臂泵(ns=30~380)、多級泵(ns=35~210)、雙吸泵(ns=60~280)、深井泵及其他5個類型,共57個模型。第二次是1980年,沈陽水泵研究所研制了7個水力模型,匯編了全行業42個水力模型。
2.應用理論的硏究
1979年6月沈陽水泵研究所完成“汽蝕比例效應”研究課題,提出了汽蝕相似定律的修正計算方法;1982年6月完成一機部重點課題“離心泵葉輪汽蝕性能計算”,提出了低比轉速葉輪汽蝕性能的計算方法,分別獲1979年度和1982年度部科技成果獎。這一課題對于判定泵的汽蝕性能具有實用價值。
1979年5月上海水泵廠完成“離心泵的四象限性能試驗研究”,取得離心泵在過渡階段時的性能特性以及作為水輪機工況運行時的性能特性。該成果除了可供設計功率小于1000kW(高揚程、小流量)的渦輪機應用外,還可以在化工流程中的渦輪機組上應用。采用研究成果開發了渦輪機14個型號,初步形成系列,投入小批生產,取得成果。
1980年9月沈陽水泵研究所對旋轉葉輪內部壓力場進行了測量,這是國內首次實現泵內旋轉壓力場的測量。1981年7月完成水泵葉輪用SPA-5程序的有限元計算方法。
1983年2月完成了水介質對水泵、臨界轉速影響的試驗研究工作,并設計了一個有水介質影響的水泵臨界轉速計算機程序。同年12月完成一機部重點課題“泵內流場的理論計算和研究”,提出了準正交線法計算泵內流場時邊界條件的確定方法,實現了性能預測計算方法。
3.結構強度、剛度的硏究
(1)振動、噪聲研究 泵行業對于振動、噪聲方面的研究起步晚,直到1978年5月沈陽水泵研究所從丹麥BK公司進口一套振動、噪聲測量分析儀器系統及Varian/L-100型計算機系統,才使水泵行業開始了較為系統的測試研究工作,并于1981年完成了一套振動、噪聲測試結果的計算機數據處理程序。
(2)泵的強度研究 對泵進行強度、剛度計算,可使泵產品設計既安全可靠,又使裕量不過大。1978年泵行業開始在產品設計中采用強度、剛度計算。
1978年哈爾濱工業大學和沈陽水泵研究所第一次應用有限元法對大泵殼體強度進行計算,應用SPA-5引進程序對泵殼體進行強度計算分析。他們的研究成果——《用SPA-5程序對250D60型泵出水段強度及剛度計算和試驗結果》,在1981年11月機械設計學會于西安召開的強度會議上進行了交流。
1982年沈陽水泵研究所完成“用無線電遙測法測水泵葉輪強度”課題的研究,在此項課題試驗中對發射機旋轉機構的研制試驗獲得了良好效果。
4.泵的材料硏究
泵行業對材料的研究始終沒有停止過,然而發展緩慢,這個階段有了起色。
1980年9月,石家莊水泵廠對雜質泵的材質壽命完成了基礎件攻關任務,采用Cr15Mo3高合金耐磨鑄鐵代替了耐磨1號、2號材質,使泵壽命提高4~5倍,獲部科技成果三等獎;1981年9月試驗成功采用立方氮化硼陶瓷刀加工硬度為62~64 HRC的Cr15Mo3材質的葉輪,同硬質合金刀相比,切削速度提高3~6倍,刀具壽命提高5~10倍,表面光潔度穩定達到▽5(相當于表面粗糙度Ra=3.2μm);并于1985年研制成功高鉻系和硬鎳系高合金耐磨鑄鐵,應用在泵的過流部件上,使用壽命大為提高。
1980年10月沈陽水泵廠對礦山耐腐蝕泵的材質壽命完成基礎件攻關任務,以ZGCr17Mn2Mo2CuR代替HT20-40(相當于HT200),使礦山泵壽命提高10倍。
長沙水泵廠為武鋼6號機配套的16НДН及20SA-22水泵各3臺,用于抽送含400mg/L氧化皮的污水,原材質使用壽命僅600h。1980年左右,武漢水泵廠用20sh19水泵代替上述兩種水泵,并采用了不同材料,即除水泵的吸入管、吐出管外,其余的泵體、葉輪、軸套、口環等全部釆用含錳量較高的珠光球墨鑄鐵(硬度為280~300 HBW),提高了耐磨性,壽命一般提高2~5倍。
1978—1980年,大連耐酸泵廠先后試制成功了稀土高硅球墨鑄鐵、高硅銅合金鑄鐵、Cr13Si14NiN6耐酸鋼等泵用材料,并在超低碳不銹鋼、特殊合金鋼(904、941、804、805)、磷酸鋼等新材料的研制方面,取得較大的科技成果。
5.自主開發新產品
(1)為火電站配套方面 1981年沈陽水泵廠試制成功DG450-180鍋爐給水泵和OH46液力傳動裝置,用于20萬kW火電機組無級調速,使給水機組實現自動控制,大量節省了電能。上海水泵廠也于1982年6月試制成功12.5萬kW火電機組的調速泵機組DG450-70鍋爐給水泵和大功率液力偶合器。
長沙水泵廠于1982年設計、1984年投入山東龍口電廠運行的全國第一臺套立軸導葉式調節混流泵包括2種型號:56LT-35和64LT-60。這種大循環泵可用于10萬kW和20萬kW的火電機組,安裝在循環冷卻水系統的海水泵站中。該泵除材料需耐海水腐蝕外,還要求泵的葉片在運轉中可調,以適應需水量和潮位的變化,保證系統泵經常處于高效區運行。該泵當時的效率指標已達到同類產品的國際先進水平,填補了我國立軸導葉式全調節混流泵的空白。
上海水泵廠于1984年開發了用于12.5萬kW、20萬kW火電機組的低壓疏水泵100NW-65 X 2型與125NW-65 X 2型。
(2)為礦山配套方面 1977年北京水泵廠研制成功DS450-100礦山排水泵,1978年獲全國科技大會獎。1977年石家莊水泵廠研制成功功率為800kW的KQ300型礦潛泵。
(3)為石油化工配套方面 長沙水泵廠為年產500萬t煉油廠配套的800Y75、850Y-120A、850Y-120、DY850-120四種高溫油泵,經第二煉油廠與河南煉油廠運轉鑒定合格,該泵填補了我國高溫油泵的空白。
1981年沈陽水泵廠試制成功D300-150油田注水泵。1984年4月博山水泵廠研制成功6DZ往復增壓泵,入口壓力為15MPa,出口壓力為20MPa。經實地運行,用戶認為該泵結構緊湊,工藝流程簡單,壓力波動小,運行可靠,使油田單井注水增壓技術水平大幅提升。
1976年大連耐酸泵廠研制成功為上海金山石化配套的低溫泵(-105℃)-DL型立式多級筒袋泵,替代進口的日本泵,填補了國內空白。泵軸采用的是沉淀硬化型鋼,用戶認為該泵運行平穩、效果比日本泵好。
(4)為農業服務方面 1977年武漢水泵廠試制生產了當時世界上功率最大的CJ 4m全調節軸流泵,功率為6000kW,流量為198000m3/h,揚程為9.13m,效率為89%。該4m大泵采用了小角度運行方案,水泵葉片安放角可調至-20°~4°,結構緊湊,節約能源,泵效率接近國外同類產品水平。該廠還生產了160CJ80、28CJ56等大型軸流泵。
1978年10月上海水泵廠為江蘇皂河地區水利樞紐工程試制完成特大型水泵6HL混流泵(當時亞洲最大)。該泵的功率為7000kW,流量為96m3/s。
1978年6月沈陽水泵廠試制成功H2黃河大泵2號。該泵的流量為2.2m3/s,揚程為210m,功率為8000kW,轉速為750r/min。
由一機部大泵聯合設計組(一機部農機院和無錫水泵廠負責,江蘇省農機所、蚌埠水泵廠、武漢水泵廠、湖北省水利局、農江機學院,延吉農機廠等參加)設計,無錫水泵廠制造的大型軸泵4.5 CJ-70型立式全調節軸流泵安裝在江蘇省淮安泵站。該泵葉輪直徑為4.5m,設計流量為60m3/s(流量范圍為40~80m3/s),設計揚程為7m(揚程范圍為3.5~9.5m),效率為85%~90%,配帶功率為5000kW。1978年獲全國科學大會獎,1981年獲科技成果一等獎。
無錫水泵廠設計制造的30 ZWQB30型臥式軸流泵,1982年獲部科技成果三等獎。該泵葉輪直徑為3m,揚程為3m,流量為35m3/s,效率為87.5%,配帶功率為1600kW;采用了ns=1100的新水力模型,配用高速電動機、齒輪減速運動,結構比較合理,使軸流泵增加了一個新品種;將P23水潤滑塑料導軸承首次運用在大型軸流泵上,運行情況尚好,為大型軸流泵使用新材料提供了新途徑。
上海水泵廠制造的ZL30-7型大型軸流泵(葉輪直徑為3m,功率為30000kW),1980年6月經上海市機電一局鑒定通過。該泵裝有軸徑為?1045mm的大型機械密封,運行工作穩定,超過規定為5000h的壽命要求,線速度為8.33m/s,實際壽命可達1萬h以上。
(5)為食品工業服務方面 1981年北京水泵廠研制成功SP20-25型酒泵、SP2-12型奶泵、2ZX型自吸酒泵、TY型調料泵,滿足了食品工業對泵類產品的急需,這些產品的材質均為1Cr18Ni9Ti。同年試制成功SP20-25酒泵配套的GL40型板框式過濾機(參照德國樣機),此產品達到了國家衛生標準,濾清、除菌性能達到德國樣機水平,填補了國家空白。
(6)其他用途泵和渦輪機組 1977年國家部局安排以沈陽水泵廠為組長,進行低溫泵系列行業聯合設計,完成了系列型譜。1978年由大連耐酸泵廠試制完成,同年在上海石化總廠進行現場試驗,取得成功,填補了國家空白。此項工作榮獲國家科技大會獎。
佛山水泵廠于1980年1月試制成功大型水環真空泵SK-250,真空度為41.33kPa時,氣量為236m3/min,軸功率為382kW。泵的極限真空度為16.93kPa,最大氣量為270m3/min,在大氣量參數方面進入世界先進行列。該泵與200m3過濾機配套開展了長期工業性試驗,通過了一機部、煤炭部兩部的技術鑒定,獲一機部科技成果三等獎。
上海水泵廠在20世紀70年代末期,開發了適用于小化肥和有關化工廠回收能源的界型渦輪機組系列(共14個品種),取得了顯著的節能效果。W490-100型渦輪機組在上海吳淞化肥廠運行,每天可回收功率801kW,實測累計節電141.6萬kW·h,年平均節電157.4萬kW·h。
武漢水泵廠生產的32系列真空泵,共9個規格,為該廠主導產品。從1959年開始生產以來,質量穩定。其中SZB-4、SZB-8兩種懸臂式小型水環真空泵和水環壓縮機,經國家船檢局驗收頒發了“船用產品型式認可證書”,開始用于我國遠洋船舶制造業。