많은 펌프 사용자는 샤프트가 파손될 때 샤프트 재료의 선택을 실수로 비난하고 더 강한 샤프트가 필요하다고 믿습니다. 그러나이 '더 강력하고 더 나은'경로를 선택하면 종종 근본 원인이 아닌 증상을 취급합니다. 샤프트 고장 문제의 빈도는 낮을 수 있지만 근본 원인은 여전히 존재합니다.
매트릭스 재료의 감지되지 않은 모공, 부적절한 어닐링 및\/또는 기타 처리와 같은 야금 및 제조 공정 문제로 인해 펌프 샤프트의 작은 부분이 실패 할 수 있습니다. 일부 결함은 부적절한 샤프트 가공으로 인해 발생하는 반면 토크, 피로 및 부식을 견딜 수있는 설계 마진이 부족하여 작은 부품은 실패합니다.
제조업체 또는 사용자의 경우 또 다른 요인은 캔틸레버 펌프의 샤프트 유연성 시스템 ISF=L3\/D4입니다.
펌프가 설계 지점 (최적의 효율 포인트 또는 BEP)에서 벗어날 때 방사형 힘으로 인해 샤프트가 얼마나 굽히는지를 나타냅니다. 그 중에서도 D는 기계식 씰 샤프트 슬리브 (mm)에서의 샤프트 직경과 같으며, L은 임펠러 출구의 중심선과 방사형 베어링 (mm) 사이의 범위입니다.
1. BEP에서 멀리 작업 : 펌프의 허용 가능한 범위 밖에서 작동하는 것이 샤프트 고장의 가장 흔한 원인 일 수 있습니다. BEP에서 멀어지면 불균형 방사형 힘이 생성됩니다. 방사형 힘으로 인한 샤프트의 편향은 두 회전마다 굽힘 힘을 생성합니다. 예를 들어, 3550 rpm으로 회전하는 샤프트는 분당 7100 번 구부러집니다. 이러한 유형의 굽힘 역학은 축 긴장 굽힘 피로를 초래할 수 있습니다. 편향의 진폭 (변형)이 충분히 낮 으면 대부분의 샤프트는 여러 사이클을 처리 할 수 있습니다.
2. 축 굽힘 : 축 굽힘 문제는 위에서 언급 한 축 방향과 동일한 논리를 따릅니다. 높은 표준\/사양 샤프트 스트레이트 니스가있는 제조업체의 펌프 및 예비 샤프트를 구매합니다. 실사는 신중합니다. 펌프 샤프트의 대부분의 공차는 0.
3. 불균형 임펠러 또는 로터 : 임펠러의 균형이 맞지 않으면 펌프는 작동 중에 "샤프트 움직임"을 경험하게됩니다. 그 영향은 펌프가 정지되고 펌프 샤프트가 점검 되더라도 샤프트 굽힘 및\/또는 처짐의 결과와 동일합니다. 펌프 샤프트는 여전히 직선입니다. 임펠러의 균형은 저속 및 고속 펌프 모두에서도 마찬가지로 중요하다고 말할 수 있습니다. 주어진 시간 범위 내에서 굽힘 사이클의 수는 감소하지만, 변위의 진폭 (변형) (불균형으로 인해)은 더 높은 속도 계수와 동일한 범위 내에서 유지됩니다.
4. 유체 특성 : 일반적으로 유체 특성과 관련된 문제는 (낮은) 점도가있는 유체 용 펌프를 설계하지만 더 높은 점도를 견딜 수있는 것과 관련이 있습니다. 예를 들어 간단 할 수 있고, 95F에서 No. 4 연료를 펌핑하는 데 사용할 수있는 펌프를 선택하고 설계 한 다음, 35F에서 연료를 펌핑하는 데 사용됩니다 (약 235 개의 센티 포즈의 차이). 비율의 증가는 비슷한 문제로 이어질 것입니다. 또한 부식은 샤프트 재료의 피로 강도를 크게 줄입니다. 이러한 환경에서는 부식성이 높은 샤프트가 좋은 선택입니다.
5. 변속기 : 토크와 속도는 반비례합니다. 펌프가 감소함에 따라 샤프트 토크가 증가합니다. 예를 들어, 875 rpm 속도의 100hp 펌프는 속도가 1750 rpm의 100hp 펌프로 토크의 두 배가 필요합니다. 전체 샤프트의 최대 브레이크 마력 (BHP) 한계 외에도 사용자는 펌프 응용 프로그램의 100 rpm 한계마다 허용 가능한 BHP를 점검해야합니다.
6. 오용 : 제조업체의 지침을 무시하면 샤프트 문제가 발생합니다. 펌프가 전기 모터 나 터빈이 아닌 엔진에 의해 구동되는 경우, 간헐적 토크와 연속 토크로 인해 많은 펌프 샤프트의 역률이 감소합니다. 벨트\/풀리 또는 체인\/스프로킷 드라이브와 같은 펌프가 직접 구동되지 않으면 샤프트가 상당히 낮아질 수 있습니다. 많은 자체 프라이밍 쓰레기 펌프와 슬러리 펌프는 벨트 구동으로 설계되었으므로 거의 문제가 없습니다. ANSI B73.1 사양에 따라 제조 된 펌프는 잭 샤프트를 사용하지 않는 한 벨트 구동으로 설계되지 않았습니다. ANSI 펌프는 벨트 또는 엔진 구동 일 수 있지만 최대 허용 마력은 크게 줄어 듭니다. 많은 펌프 제조업체는 근본 원인을 수정할 수 없을 때 증상을 해결할 수있는 옵션 액세서리로 대형 샤프트를 제공합니다.
7. 오정렬 : 펌프와 드라이버 사이의 오정렬, 심지어 약간의 오정렬조차도 굽힘 순간을 유발할 수 있습니다. 일반적 으로이 문제는 샤프트 골절 전에 베어링 고장으로 나타납니다.
8. 진동 : 오정렬과 불균형 외에도 다른 문제 (캐비테이션, 통과하는 날 주파수, 임계 속도 및 고조파)로 인한 진동도 샤프트에 응력을 유발할 수 있습니다.
9. 잘못된 어셈블리 : 또 다른 이유는 임펠러 및 커플 링을 잘못 설치하기 때문입니다 (너무 빡빡하거나 너무 느슨하든 잘못 어셈블리 및 클리어런스). 잘못 맞지 않으면 마모로 이어질 수 있습니다. 약간의 마모는 피로 손상으로 이어집니다. 키 및\/또는 키웨어의 부적절한 설치 도이 문제를 일으킬 수 있습니다.
10. 잘못된 속도 : 임펠러의 관성 및 벨트 구동의 (원주) 속도 제한에 따라 최대 펌프 속도가 있습니다 (예 : ANSI 펌프의 최대 벨트 속도는 분당 6500 피트). 또한 토크 문제가 증가하는 것 외에도 Lomax 효과 손실과 같은 저속 작업에주의를 기울여야합니다.