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水泵知识

立式屏蔽泵轴承端面轴向磨故障排除方法

文章热度:2082

     屏蔽泵因其结构简单、紧凑,维修方便。而且在绝大多数情况下屏蔽泵故障现象表现为轴承内圈径向磨损,轴套、推力盘腐蚀、磨损、烧结,这时只需根据磨损情况更换轴承、轴套、推力盘即可,操作简单,方便。时间一长使得我们对其轻视之心渐起,认为屏蔽泵的维修毫无技术含量。但事实情况并非如此,屏蔽泵的运转状况分析、故障原因分析及排除方法的内容是非常丰富的,是需要花费很多时间学习的。下面以解决立式屏蔽泵轴承端面轴向磨损故障为例,简述屏蔽泵运转状况的判断方法、故障原因分析、检修要点和检查项目。

     管道屏蔽泵的主要优点是结构简单、紧凑,维修方便。典型的屏蔽泵结构如附图一所示。其中轴承、轴套、推力盘为易损件,绝大多数情况下屏蔽泵故障现象表现为轴承内圈径向磨损,轴套、推力盘腐蚀、磨损、烧结,这时只需根据磨损情况更换轴承、轴套、推力盘即可,操作简单,方便。时间一长使得我们对其轻视之心渐起,认为屏蔽泵的维修毫无技术含量。但事实情况并非如此,屏蔽泵的运转状况分析、故障原因分析及排除方法的内容是非常丰富的,是需要花费很多时间学习的。下面以解多级屏蔽泵轴承端面轴向磨损故障为例,重点叙述一下屏蔽泵在拆机检修过程中的检修要点及注意事项。
     立式屏蔽泵拆检发现多级管道屏蔽泵前轴承端面与推力盘接触部位磨损严重(轴承端面与轴承函端面平齐)、前推力盘端面磨损、叶轮前端面磨损严重。更换石墨轴承、轴套、推力盘复位,严格按照操作程序启动运转,这时仔细观察泵的声音、振动、温度、电流、出口压力、流量、TRG指示等各种运转状态,均未发现异常。当泵运转了15分钟左右时发现电流表指针逐渐增加(正常运转时电流值为5A),出口压力、流量、泵体温度、TRG指示无变化,声音、振动变化不明显。约20分钟左右电流表指针接近上限,停泵。将泵解体,前轴承端面与推力盘接触部位磨损。
     故障分析:很明显,导致轻型多级屏蔽泵自停的原因是因为前轴承端面磨损,导致转子轴下沉,随着磨损的加剧叶轮与泵涡壳接触,发生剧烈摩擦,泵运转功率增大,当电流增大到过流保护电流值时,泵自停。是什么原因导致轴承端面在很短的时间内迅速磨损的呢?我们知道,在一般情况下屏蔽泵轴承的磨损主要主要表现在其内圈与轴套的摩擦面,其与推力盘相接触的摩擦面磨损量非常小。而此次情况恰恰相反,立式屏蔽泵从开始运转到过电流自停止用了30分钟左右,轴承端面磨损量为5mm,这说明在前轴承端面与前推力盘端面之间存在着很大的轴向力。这个力从哪里来的?是不是工艺人员对泵的操作出现失误造成的?是不是当时泵的运转环境因工艺波动出现偏差造成的?还是泵出现了问题而在检修过程中没有发现?回忆泵第二次启动时的情景,当时的操作是严格按照操作程序进行的,不会有问题!从DCS中调出当时相关设备的工艺参数记录,没有问题!看来泵本身出现了问题。在当的检修过程中泵的拆卸、解体、装配、复位的方法和步骤没有发现问题,各种小件也没有遗漏。把泵再次组装完毕,用游标卡尺测量各部位尺寸发现该泵“轴向间隙”(“G值”)实际测量值为3mm,“轴向窜量” 实际测量值为2.3mm,而该泵电动机机座号是210,“轴向间隙”应为4mm,轴向窜量应为0.7mm~2.1mm,不在规定范围内,这就限制了叶轮沿轴向运动的范围,破坏了泵对轴向力的调节能力,直接导致了轴承端面在很短的时间内迅速磨损。重新调整轴承调整垫圈和叶轮调整垫圈把“轴向间隙”与“轴向窜量”调整在规定范围内,复位运转,故障消除!
    为方便大家查询下面将常用屏蔽离心泵的《轴向窜量规定值》与《轴向间隙规定值》以表格形式列出:
 
《轴向窜量规定值》

电动机机座号
轴向窜量
(无自动平衡)
轴向窜量
(有自动平衡)
110
0.7-1.9
1.5-1.9
210
0.7-2.1
1.5-2.1
310
0.7-2.1
1.5-2.1
410、320
0.9-2.5
1.9-2.5
510、420
1.1-2.9
1.8-2.9
610、520
1.2-3.0
2.1-3.0
710、620
1.4-3.4
2.5-3.4

《轴向间隙规定值》

电动机机座号
叶轮规格
G值(无自动平衡)
±0.1
G值(有自动平衡)
±0.1
110
R
4
0.5
210
R·S
4
T
4.2
310
R·S
4
T
4.2
U
4.7
410
320
R·S
4.2
T
4.5
U
5
V
6
510
420
S
4.4
T
4.6
U
5
V
6
610
520
S
4.4
T
4.6
U
5
V
6
710
620
T
4.8
U
5.4
V、W
6.4

     这次对立式屏蔽泵故障的处理,说明了因为种种因素的存在,长期以来对屏蔽泵的维护维修处于一种初级状态,即按照:泵解体→更换零部件→按原样组装→目测“轴向间隙”与“轴向窜量” →复位运转,这么一个过程进行,从没有出现过这样一种情况。此次因该泵外修回来,由于不可知的原因导致“轴向间隙”与“轴向窜量”不在规定范围内。在拆检过程中沿着旧有的思路进行检修,故不能及时找出故障原因。
下面用一些文字叙述一下在实际工作中总结出的屏蔽泵的检修要点及检查项目
屏蔽泵在拆卸作业中的要点:
1.  在将泵从泵头内抽出时特别注意不能冲撞叶轮,以避免转子轴弯曲。
2.  当拆卸叶轮、前后轴承时应分别妥善保管好各自的调整垫圈。
3.  当取下前端盖时注意不要碰伤转子轴,并且泵内残留的物料会流出来,操作时要注意。
拆卸后的检查项目:
1.  轴承
a.  工作面有无光泽、损伤等。
b.  内径的磨损量应符合《轴承磨损极限表》中的规定。
c.  推力面沟槽的磨损程度
如检查未发现任何问题,则可以继续使用。
《轴承磨损极限表》

电动机机座号
φA-φB
L
110
0.3
44.2
210
0.4
49.2
310
0.4
59.2
410、320
0.4
69.2
510、420
0.5
78.2
610、520
0.5
113
710
0.5
119
720
0.6
128.5

注:ΦA—轴承内径;Φb—轴承外径;L轴承长度
2.  轴套及推力盘
a.  有无腐蚀。
b.  磨损程度。
c.  工作面有无光泽、损伤等。
经检查确认是否需要更换。
3.  其它部件(键、键槽、密封垫等)有无损伤。
4.  对于采用内循环方式的泵,应确认转子轴孔及前后锁紧螺栓孔畅通。
组装及复位时的要点及检查项目
a.  前后轴承是否与原装件结构相同(如是否有直槽),安装时注意带V型槽的面为摩擦面。
b.  推力盘有一面有一层硬质合金涂层此面为摩擦面(没有涂层的表面光洁度高的一面为摩擦面)。
c.  转子组装好后应测定“轴向窜量”,其数值必须符合《轴向窜量规定值》表的规定;叶轮安装完毕后应测定“轴向间隙”(“G值”),其数值必须符合《轴向间隙规定值》表的规定。如不符合,可以通过轴承调整垫圈和叶轮调整垫圈进行调整。(后端盖密封垫的厚度对“轴向间隙”值也有影响)。
d.  在将泵安装回泵头内时特别注意不能冲撞叶轮,以避免转子轴弯曲。
e.  对于采用外循环方式的泵,复位前应检查循环管是否畅通。
f. 无泄漏双吸泵复位后有冷却水的必须检查冷却水是否畅通。

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