本文摘要:
延长立式長軸泵导轴承的使用寿命,既是设备技术质量指标的体现,也是经济指标的反映,它是整机使用寿命的需要。从多方面分析立式長軸泵导轴承寿命变短的原因,为立式長軸泵导轴承的正确设计、选用提供理论依据,从而降低立式長軸泵导轴承磨损,提高可靠性,节省维修费用。
本文关键词:長軸泵, 立式長軸泵, 長軸泵导轴承, 立式長軸泵导轴承
了解立式長軸泵:
立式長軸泵是国内近年来开发的新一代节能环保型提升泵,是专为冶金、矿山、电力、石油化工等行业设计的专用产品。主要承担含有氧化铁皮、泥沙颗粒、油污的循环水或污水之用,使用介质温度小于80℃,液固混合物中固体颗粒的体积含量不超过8%。
结构上,立式長軸泵由四部分组成:
(1).傳動裝置部分:包括彈性柱銷聯軸器、電機軸、傳動軸、葉輪軸、聯軸套( 絲母聯軸器),調整螺母、推力軸承、向心軸承、導軸承、軸套等;
(2).能量轉換部分:包括濾網、進水段、葉輪、導葉等;
(3).輸水部分: 包括揚水管、護管、導軸承體、出水彎管;
(4).潤滑部分:泵的滑動軸承采用大于0.3MPa清潔水對導軸承進行沖洗、潤滑冷卻。
性能上,由于其水力元件结构简单,运行效率一般高于水平中开泵等卧式泵。其与液下泵的主要不同在于效率显著为高,对电机等部件的要求更低,稳定性更好,相比而言更适用于大流量液体的泵送。主要参数范围为:流量30-9000立方米每小时,扬程7-200米。该型泵具有较多的优点,节能效率高是它最大的优势。同时该泵也存在一些缺点,主要是运行寿命不长,这与立式長軸泵结构中的导轴承有关。
立式長軸泵导轴承基本情况、分析及解决方案:
(一). 立式長軸泵导轴承的结构与寿命概况
立式長軸泵导轴承起着支持长轴运转的作用,一般有3个,分别为上导轴承、中导轴承和下导轴承。如果淹深很长,导轴承数量还要增多。导轴承由轴承和轴承外套组成,其结构如图1所示。
在实际运行中,导轴承的使用寿命一般为9~12个月。表1给出立式長軸泵导轴承的使用寿命。从中可看出,最长与最短寿命相差达一倍。
(二).分析使用壽命變短的原因
立式長軸泵导轴承寿命变短的原因大概有以下几方面问题:
1. 立式長軸泵导轴承所用材料的问题
長軸泵立式安裝後,動不平衡量很大。要使泵能長期穩定運轉這就需要導軸承來強制平衡動不平衡量所造成的徑向力,這就要求導軸承材料要耐磨。此外,還要不傷軸。所以,讓導軸承成爲相對易磨損件,最終以犧牲易更換、較廉價的導軸承來保護軸。
2.潤滑水的問題
立式長軸泵在工作时,先要给导轴承提供一定压力和流量的清洁水作为润滑水润滑,如果润滑水达不到要求,如含杂质多,则直接增加导轴承的磨损而使其寿命变短。
3.軸的加工和安裝問題
立式長軸泵一般由3根(甚至更多)轴连接而成。如果每根轴的同轴度超差或者联接后整体轴的同轴度超差,或者泵在现场安装时垂直度超差,都会加速导轴承的磨损,缩短导轴承的使用寿命。
4.現場運行管理問題
立式長軸泵也需要定期检查、维护和保养,如果现场管理维护跟不上,也会直接使导轴承寿命变短。
(三).如何延長立式長軸泵導軸承壽命,經過調查研究,現有以下解決方案:
1. 采用優質或新材料延長導軸承的使用壽命
目前在導軸承上使用的材料很多,如金屬、橡膠、氯丁橡膠、凡事可等。在此主要介紹凡事可和填充聚四氟乙烯這兩種材料的導軸承。
1).凡事可材料是一種利用法國專利技術、由南非生産的高級工程熱塑性高分子合成材料,它具有出色的抗磨損性、高剛性、低水脹性、尺寸穩定性,在許多惡劣條件下,凡事可材料的使用壽命超越酚醛樹脂、青銅、巴氏合金、不鏽鋼、鐵犁木、尼龍、橡膠、聚四氟乙烯和許多其它非金屬材料,該軸承材料能在油潤滑、海水潤滑、油脂潤滑及自潤滑的工況下運行,而不需要過多的維護保養。也正因爲如此,很多要求較高的使用場合,選擇凡事可作爲導軸承材料。
2).填充聚四氟乙烯是將一定量玻纖和石墨等填充劑加入聚四氟乙烯,從而使其耐磨性、硬度、導熱系數、抗壓強度得到了顯著提高,線膨脹系數降低;填充聚四氟乙烯導軸承的平均使用壽命比橡膠導軸承、石墨導軸承要長。填充聚四氟乙烯導軸承最大的缺點是不能幹轉,必須要有清潔水對其進行潤滑和冷卻。
2. 增加防污水反串装置可以延长立式長軸泵导轴承的寿命
立式長軸泵的工作介质一般是含杂质的污水,在抽送氧化铁皮水时,若导轴承内进入了小的氧化铁屑,在泵旋转工作时,会划伤导轴承,从而加速导轴承的磨损。因此,为了防止含杂质的污水介质进入导轴承内,在导轴承的结构设计上引入了防污水反串装置,以达到保护轴承的目的。
3. 对主轴严格执行加工和安装的标准 立式長軸泵的运转轴在加工时,严格按照图纸要求加工。必要时在允许的情况下,甚至提高1级加工精度,以提高同轴度从而延长导轴承的使用寿命。如果不能保证同轴度,或者超差,将会直接加速导轴承的磨损。 立式長軸泵安装的好坏也会影响导轴承运行的寿命。安装影响导轴承寿命主要体现在以下4个方面:
a)立式長軸泵上、中、下轴与电机轴不同轴度的超差直接加速导轴承的磨损; b)导轴承与轴安装时要检查和清理掉附在表面上的金属异物,它们也会损害导轴承;
c)因地基的不牢固而産生的振動也會加速導軸承的磨損,這一點在現場安裝也要特別注意;
d)泵安裝的垂直度不符合要求也會影響導軸承的使用壽命,一般安裝垂直度應小于0.05mm.必要時,還可以進一步提高垂直度的要求。
4.注意维护也可延长立式長軸泵导轴承的寿命
对于立式長軸泵维护的手段主要有:
a)安裝和檢修時,在導軸承和軸上塗上耐磨添加劑;
b)在水泵起動運行和停機時,潤滑水的正常供停也是影響導軸承使用壽命的重要因素。正常操作次序是,起動時先通潤滑水,然後開機;停機時,先停機,然後停供潤滑水。
c)停機檢修後,尤其大修後,電機和泵的安裝最好重新調整安裝,否則導軸承和軸不能歸位從而使導軸承産生新的磨痕,加速導軸承的磨損。
小結:
导轴承是立式長軸泵中最为关键的易磨、易损部件。如果导轴承磨损过大或损坏,则会造成机组轴线动摆度增大,振动加剧,甚至可损坏叶轮。另一方面当导轴承磨损量达到一定程度,如不及时维修或更换,就会造成轴磨损。因此,导轴承是泵机组运行寿命、大修周期和可靠性的主要控制性影响因素。在泵的使用现场,经常更换、检修不仅影响生产,而且不经济造成浪费。
我了解到了立式長軸泵中导轴承这一重要部件的寿命变短的原因诸如潤滑水的問題、軸的加工和安裝問題、导轴承所用材料的问题以及現場運行管理問題;并且寻找到了延长其寿命的解决措施,例如增加防污水反串装置、对主轴严格执行加工和安装的标准、采用优质或新材料、采用新加工工艺和注意维护等。
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附圖表: