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大型水泵导轴承应用研究

2020-10-23 19:11

  大型水泵导轴承应用研究_机械/仪表_工程科技_专业资料。大型水泵导轴承应用研究 【摘 要】根据调查研究分析,得出了大型水泵导轴承普遍的故障形式,而 且还分析这些故障是有什么原因引起的, 并根据原因分析找出了如何选用导轴承 和怎样提高它的可靠性以及耐久性的途

  大型水泵导轴承应用研究 【摘 要】根据调查研究分析,得出了大型水泵导轴承普遍的故障形式,而 且还分析这些故障是有什么原因引起的, 并根据原因分析找出了如何选用导轴承 和怎样提高它的可靠性以及耐久性的途径和方法。增强金属油润滑轴承的密封 性,排水漏水的能力增加,将护管式结构装置用在非金属清水润滑轴承中,变化 泵机组,设计制造合理的进水流道,合理的施工方式和正确的安装方式,降低导 轴承承受的载荷,可以提高大型水泵导轴承的可靠性和耐久性。 【关键词】大型水泵;导轴承;故障 1 前言 在大型水泵中有承受水泵转动部分器件的径向力和平衡叶轮周期转动的作 用的是导轴承,它是大型水泵的主要部件。大型水泵通设有 1 只导轴承,位于导 叶体轮毂的里面,常见的为立式形状,有两种这样的大型水泵,分别是巴氏合金 轴承和非金属轴承。 如果导轴承磨损非常大或者是遭到了严重损坏,这不仅会引 起机组轴线摆动幅度变大,剧烈振动,而且还会导致叶片碰壳事故的发生。研究 表明,水泵在运行的时候,发生故障的很多都是由于导轴承出现故障引起的。由 此看来,水泵的可靠性,运行时间长短还有维修时间都是与导轴承有关的。 2 水泵导轴承特点与要求 2.1 导轴承特点 一般的非实际状态下, 在立式泵机组工作的机组中,在径向方向所受力为平 衡力,即合力为零, 该立式泵的导轴承所受的的载荷同样是零[1]。但是通常因 为设计制造和某些施工安装引起的误差,或者是不可预见的结构问题,这时的导 轴承会受到相应的部分径向力的作用。卧式或斜式的泵机组,导轴承受径向力和 运动部件自身的重量。 轴承经常放在有压力的水下,对于导轴承用了润滑油或者 纯水润滑的,该导轴承必须是承受耐磨性能好,在能够润滑的情况下,装上相应 的密封水和排水漏水的部件, 这个装置可以防止泵内的混合水流入轴承内。这些 混合水中含有泥沙,这些泥沙进入润滑油的轴承里面,润滑条件失效,轴承受到 破坏,并且在短期内造成轴承没有应有的效果。 2.2 导轴承选用 金属油润滑导轴承的机组一般情况下包含卧式泵、斜式泵及贯流泵,使用这 个导轴承必须要由靠谱的水密封装置。当所选用的机组使用时间不长,可以采用 纯水润滑的弹性金属导轴承。中小型水泵的叶轮直径在不大于 2.1m 的,最好使 用非金属水润滑导轴承。 水中纯净度比较高的可以选用泵内水润滑,相反的水中 含杂质比较多的,就要选用保护管道式的结构,保证杂质不能进入轴承。水泵的 叶轮直径大于等于 3.1m 的,就要使用金属油润滑的轴承;而且必须保证它的水 密封装置的密封性可靠。 2.3 导轴承要求 水泵导轴承的要求必须拥有良好的可靠性和耐久性。 如果导轴承的性能发生 变化,多数情况下是与水泵转动部分径向受力不为零、轴承结构发生变化、材料 没选择好和润滑条件被破坏等因素有关系。 在运行条件确定下并且属于运行时间 之内, 轴承都不会发生偶然的破坏或着因为失效发生停止工作的性质,这被称为 导轴承可靠性, 该可靠性还相应的要求轴承具有合理的承受载荷的能力,可靠性 良好的密封排漏装置。轴承材料及轴颈会随着导轴承的运行而发生相应的磨损, 其中还有一些非金属材料会逐渐硬化、裂纹等老化现象的发生。 3 金属油润滑导轴承和它的密封装置 使用稀油润滑的筒式巴氏合金轴承,使用了密封和排密封漏水的装置,以此 来阻止泵内水体不会进入轴承内。通常轴承结构形式包括螺旋槽式和毕托管式。 3.1 螺旋槽式导轴承 螺旋槽式导轴承一般有工作油盆、主体轴承、不动油盆和回流油管组成。工 作中,润滑油从下面往上面运动,从工作油盆出来,经过轴承体下面的孔,由孔 流入环形油槽,泵轴轴颈的旋转使油从轴承内表面 6 道 60 度螺纹状的槽向着上 方流去,润滑油在流动的期间,就对轴承起了润滑的作用。剩余的润滑油进入上 面的固定油盆内,靠着自身的重力作用,由油管流回下面的转动油盆,这样形成 一个循环的过程,长期循环工作。 3.2 毕托管式导轴承 毕托管式导轴承与螺旋槽式导轴承的组成差不多,也有相应的工作油盆、主 体轴承和上不不动油盆, 但是与螺旋槽式导轴承不同的是润滑油的循环方向是相 反。 润滑油从毕托管式导轴承的下部开始出发,旋转产生压力使其流向毕托管上 部的不动油盆内,在依靠自身的重力回到下部工作油盆,循环工作,油体在在运 动的过程中就润滑了轴承。 3.3 轴承密封装置 油轴承位于导叶体轮毂里面,用来阻止泵内的水体流入轴承内,而且在导叶 体上部还设置了一个不动的护管,该护管一直延伸到水泵的弯管处,护管与弯管 之间采用静密封装置,目的是让内腔及泵轴与泵内水体不接触 [2]。下部与泵轴 或叶轮轮毂的中间处有运动的水密封装置。密封的形式有两种。密封后,导叶体 轮毂内腔下部的少量漏水要及时的从导叶片内的排水管排出泵体外, 避免水位上 升把上部轴承覆盖。 3.4 巴氏合金油润滑导轴承特点 巴氏合金油润滑导轴承有承受载荷能力大,平稳性能好,材料具有的良好的 耐磨,没有老化问题的优点,故此有良好的耐久性。但它的下面部分密封漏水的 水面经常急速上升,将导轴承淹没,轴承的油润滑条件被破坏,轴承和轴颈损坏 并且失效,这是它的一大缺点,故而有较差的可靠性。通过调查研究,大部分大 型水泵油轴承都或多或少会发生浸水后被损坏的情况,有的 10 年之内就发生了 19 次以上。造成密封漏水侵入导轴承的原因有两方面:一方面就是导轴承长时 间工作,没有进行检查,横管内积累了大量的泥沙,是管道不通,排水就会受到 很大的影响。将其拆卸下来检查发现,有些水泵运行 34 年后,导轴承横管内的 排水淤积的泥沙就占到断面的 2/34/5;另外一方面就是水密封装置容易失去作 用,增加了漏水量,比排水管排水能力(特别是泥沙淤积后)强,就会造成在导 叶体轮毂腔内积累大量的漏水,覆盖导轴承[3]。 4 结语 (1)大型水泵中导轴承是最为关键的部件,该轴承一般有可靠性能好、耐 持久性的性能。导轴承被损坏,水泵就会出现问题。 (2)大型水泵导轴承存在这些问题:一个就是被浸水的金属油润滑

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