大型水泵叶轮损坏的电刷镀修复

刷镀镀层的形成 ， 从本质上讲和槽镀相同， 都是 溶液 中的金属 离子在 阴极 （ － １ － ＿ 件） 上还原并结 晶的过
程 。不 同的是 在刷镀工艺 中 ，镀 笔和工件有 相对运 动 。因而被镀 表面不是整体 同时发生金属离 子的还 原结 晶 。而是 零件表面上 的各 点在镀笔 与其接 触时 发生 瞬时放 电结晶 ．并且 阴极 不会 出现金属 离子贫 乏 的现象 ， 氢气也很容 易逸 出 ， 这就允许使用 比槽镀 大几倍 到几 十倍 的电流密度 和 比槽镀大 ｌ ０ ～ ２ ０ 倍 的
轴 向推力 ，平衡 盘后 的平 衡水压力经过一 柱塞阀后 引入除 氧器。设计 的平衡 水压力 为 ０ ． ３ ８ Ｍ Ｐ ａ ， 即为 进水压 力 （ ０ ． ２ ８ ＭＰ ａ ） 加上 ０ ． １ Ｍ Ｐ ａ ， 此压力 通过柱塞 阀进行调节 。 为安全起见 ， 平衡水 管线上安装有安全 装置 。２ ０ ０ １ 年， 给水泵在 运行 中由于平衡 水压 力过 高引起其安 全装 置动 作 ， 导致 平衡装 置 动 、 静相碰 ， 巨大的轴 向力使给水泵转子 向进水端移 动 ，进而造
ＵＵ Ｈｕ ｉ ． ｍｉ ｎ
（ Ｍａ ｃ ｈ ／ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． 厶 ，Ｇ 啪 Ｇ 瑚粥出 ５ １ ０ ３ ８ １ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｈｉ ｓ ｈ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ
２ 水泵叶轮损坏的情况简介
广钢电厂 Ｈ Ｄ Ｂ — １ ０ ０ ／ １ ２ 锅炉给水泵是 日本制造
的高压 力 多级 给 水泵 ． 出 口压 力 ｌ ２ ． ５ ＭＰ ａ ， 级数 为
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冶 金 动 力
７ ６
ＭＦｒ ＾ ＬＬ Ｕ Ｒ Ｇ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ
２ ０ Ｑ ５ 年第 ２ 期 总第 ｌ ０ ８期
司得 ＝ ６ ４ 。
的磨损 。 能耗制动 电流整定在 ２ ０ ０ Ａ， 能耗 制动时间 为２ ｓ 。
【 中图分类号】 Ｔ Ｈ ３
【 文献标识码】Ｂ
【 文章编号】 １ ０ ０ ６ － ６ ７ ６ ４ （ ２ ０ ０ ５ ） ０ ２ － ０ ０ ７ ０ － ０ ２
Ｒｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｄａ ｍａ ｇ ｅ ｄ Ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｐｕ ｍｐ ｂ ｙ Ｂｒ ｕ ｓ ｈ Ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ
定 子绕组 中的 电流 通过 Ｖ ４续流 ，电动机继续 产生 制动转 矩 （ 既释放 电动机 中的能量 ） 。下 一个 Ｕ ｕ ｖ 正 半 波 ，一方 面 Ｖ １ １ 和Ｖ ２ ２导通供给直 流磁 场能量 ．
［ ２ ｌ Ｊ ￣ 谷． 电机及拖动基础． 北京： 机械工业出版社． １ ９ ８ ２ ． 【 ３ 】 黄俊． 半导体变流技术． 北京 ： 机械工业出版社． １ ９ ８ ４ ．
Ｂ ｒ ｕ ｓ ｈ Ｐ ｌ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ 等。刷镀不要镀槽 ， 它使用专配的镀 液和带有不溶性 阳极的镀笔 ， 工件接电源的负极 ， 镀
笔接 电源 的正极 ，靠浸满 电镀溶液 的镀笔在零 件表 面上擦拭 而获得 电镀层 。
ｌ ２级， 叶轮直径为 ３ ６ ０ ｍ ｍ 。采用平衡盘结构平衡
现在 的工作原理是这样 的 ．三相 电源经双 向晶 闸管模块 Ｖ １ 、 Ｖ ２ 、 Ｖ ３ 为 电动机定子供 电 ，电动机启 动运行 ， 能耗制动时 ， 通过 电动机专用数字信 号处理
器（ 简称 Ｄ Ｓ Ｐ ） Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ４ ０的 电 源脉 冲板 ． 向三 相 主 回路 中的 Ｖ １ １ 和Ｖ ２ ２两 只 晶闸管发 出单 向导 通
成叶轮动、 静部分磨损 ， 局部受热使叶轮变形 ， 密封 环损坏， 口环磨损严重 ， 叶轮内孔与轴配合间隙严重
超标 ， 见下表 ｌ 所示 。
表１ 叶轮 内孔与轴 配合 间隙超标 数据
注： 标准为 ０ ． ０ ３ － ０ ． ０ ５ ｎ ｌ ｒ ｎ 。
从表 １ 可 以看 出 ：叶轮 内孔 与轴 的配合间 隙严 重超标 ， 特别是第 二 、 三、 五、 七、 九级 叶轮 ， 其 内孔与 轴 的配合 间隙更大 。其它 叶轮也存在不 同程度 的内
能够提高刷镀层耐磨性。为了进一步降低镀层 内应 力， 也可采用镍铜夹 心层 。 本次刷镀镀层最大厚度为 ０ ． ２ ８ ｍ ｍ， 经过高温检验放于（ ２ ｏ ｏ ｏ Ｃ 油温 ） 中浸泡 ， 镀层未见裂纹 、 脱 落等异常现象 ， 表面光滑 、 平整 。
然后 ， 对 叶轮内孔 进行研磨 。 采用精度要求高的
提高 ， 既满足 了生产 工艺要 求 ， 又极 大地 提高 了生产 效率 。
【 参 考 文 献】
［ １ １ 吕如 良， 沈汉 吕． 电工 手册 ． 上海： 上 海科 学技术 出版 社． １ ９ ９ ４ ． ２ ．
脉冲， 处于截 止状态 ， 因 电动机是感 性负 载 ， 定 子绕
组 中电流下降， 产生的感应电势是 Ｅ负、 Ｆ正， 续流 晶闸管 ｖ ４承受正 向电压 ， 只要有触发脉 冲既导通 ，
３ 叶轮 内孔 电刷 镀修 复
３ ． １ 刷镀 前准备
孔磨损 ， 且由于叶轮局部变形 ， 内孔不同程度形成椭 圆度。这样安装后的给水泵出力只有原设计要求的
８ ０ ％， 且 振 动极 大 ， 达 ｌ ３ ２［ ｘ ｍ， 不 能维 持正 常运 行 ，
选择正确 的刷镀 电源 ， 配好刷镀液 ， 准备好 完好 的阳极和镀笔 ， 去除叶轮内孔锈蚀及油污等， 确保叶 轮 内孔粗糙度在 ７ ６以上 。
修复后的锅炉给水泵 ，出 口压力及 流量 都达到设计 要求 ， 泵体振 动也 在设计 范 围 内 ， 最 大振 动 只有 １ ３ ｍ ，满足了生产需要 。 实践证 明 ： 采用 电刷镀技术修 复大型水泵叶轮 内孔是可行 的 ， 经济效益是显 著的。 进 口的 叶轮每个 价格 是 ３ 万 多元人 民币 ， １ ２ 个 叶轮
管理工作 。
（ 下转第 ７ ０页） 根据 拟定的刷镀 工艺及操作 步骤 ， 进行刷镀 。本次在刷镀工作层时 ， 将 工作 电压 控制在 ８ ～ １ ６ Ｖ范 围 ． 镀笔与 叶轮 内孔相对速度控制 在５ ～ ８ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 左 右。镀 至叶轮 内孔 比轴的直径小 ０ ～ ０ ． ０ ３ ｍ ｍ时 ， 采 用快 速镍 刷镀 好处 是 ： 沉积 速度 快 ，
４ 结 wenku.baidu.com语
改造后 通过近两年多时 间的运行 。 同时 ， 对该系 统 的功能充 分 利用 ， 比如 启 动 电压 相对 值 整定 在
７ ５ ％， 反时限过电流 中的 ， 整定 为 １ ． ２ ５倍 ， ｔ 整定
指令 ， 则在 线 电压 Ｕ ｕ ｖ的正半波 ， Ｖ １ １和 Ｖ ２ ２ 导通 ，
价格 ４ ０多万元人民币。而采用刷镀技术修复叶轮， 成本仅人民币 １ 万元左右。
５ 结语
刷镀技术具有设备简单 ，工艺灵便 ，镀层种类 多， 应用范围广 ， 结合强度高 ， 镀积速度快等优点。 特 别对于野外或现场 维修 更具有重要 的实用 价值 。缺 点是手工刷镀操作劳累， 效率不高， 建议刷镀采用机 械化， 自动化 ， 保证质量 ， 提高工效。
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ４ －１ １ － １ ０
内圆磨 ， 可以满足要求 ， 将叶轮内孔磨至与轴的配合 间隙为 ０ ． ０ ３ ～ ０ ． ０ ５ ｍ ｍ 的设计 范围 内 ， 同时消 除 内孔
的椭 圆度 。
４ 电刷镀 质 量 效益 评 估 叶轮 内孔经刷 镀后 ， 镀层 结构 紧密 ， 表面光滑 。
１ 概 述 刷镀 。 又名 快速笔 涂 电镀 、 快速 电镀 、 涂镀 、 无槽
金属离子浓度而仍 能得到均匀 、 致密 、 结 合 良好 的镀 层， 镀积速度也 随之可 比槽镀快 ５ ～ ５ ０ 倍。
镀 。Ｇ Ｂ ３ １ ３ ８ — ８ ２命 名 为刷 镀 。 国外 称 为 ： Ｂ ｒ ｕ ｓ ｈ
电动机定子从 电源取得 脉动直流 电压和 电流 。续 流
为３ ０ ｓ ， 启 动上升时间整定为 ０ ． ５ ｓ 等等 。充 分保 护
晶 闸管 Ｖ ４承受 反 向电压 而截 止 ，电动机产 生制动
转 矩 。在 线 电压 Ｕ ｕ ｖ的负半波 ． Ｖ １ １ 和Ｖ ２ ２ 无 触发
了电动机以及减速机等机械设备。 另外 ， 我们还把国 产的 Ｈ Ｈ ５ ４ Ｐ继 电器 改成西 门子子 ３ Ｔ Ｈ ８ ２ ４ ４ 一 Ｏ Ｘ Ｍ Ｏ 继电器 ，从而大大降低了因继电器触点烧粘住而引 起的故障。 这样一来 ， 使系统的可靠性得到了进一步
通过长期运行 （ 至今 已三年 多） 证明 ： 镀层质量 可靠 ，
作 者简 介 ： 刘慧敏， 女， １ ９ ８ ６ 年毕业于福州大学机械制造工艺及制 动化专业 ， 工程师， 现从事设备管理与检修工作。
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ４ －１ ０ － １ １
同时又对 Ｖ ４施加反向电压强迫关断，直到系统进 人下一个程序工作。 现根据实际制动要求证 明改造是合理和有效
的， 系统工作安全 可靠 ， 减少 了维护 工作量 与抱 闸皮
作者 简介 ： 吴峰（ １ ９ ５ ６ 一 ） ， 男， 大专学历 。 工程师 ， 现在从事电气设备
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冶 金 动 力
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ＭＥ Ｔ Ａ Ｕ， Ｕ Ｒ Ｇ Ｉ ｃ Ａ Ｌ Ｈ） ＷＥ Ｒ
２ ０ ０ ５ 年 第 ２期 总第 １ ０ ８ 期
大型水泵叶轮损坏的电刷镀修复
刘慧敏
（ 广州 钢铁企 业集 团有 限公 司机 动部 ； 广东 广州 ５ １ ０ ３ ８ １ ）
３ ． ２ 刷 镀
甚至不 具备应急运行 条件 ， 严重影 响电厂 的生产 ， 在
将叶轮放于专用托架上 ，组合好固定支架并设
置防止转子轴 向和径 向窜动 的专用支 架 ，保证径 向
跳动量 ≤０ ． ０ ２ ｍ ｍ 。 （ 上接 第 ７ ６页）
没有叶轮备件更换的情况下．我们决定采用电刷镀 技术修复损坏的叶轮。