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离心泵轴向力平衡破坏引起轴承发热分析及处理兰州石油化工公司!甘肃李自荣!##$#!摘要针对除氧输水泵出现的故障!分析原因!并通过计算多级离心泵轴向力来分析轴承发热原因!提出有效解决方法!关键词离心泵轴承故障分析轴承内外圈不规则蠕动轴承内外圈不断承受不规则的冲击力造成轴承游隙变大这是造成轴承发热的另一个原因#$%平衡鼓和平衡套均碰擦导致其磨损$平衡鼓的圆度为!**(平衡套磨损严重圆度达!(**%#平衡鼓和平衡套的径向间隙增大泄漏量增加使得平衡鼓前后端的压力差变小故而平衡套所能平衡掉的轴向力就减少未平衡掉的轴向力直接作用在后轴承$双向推力轴承%上使得后轴承承受的轴向负荷增大而轴承在轴上轴承箱相对固定造成了轴承游隙变大和轴承发热#三!计算磨损前后平衡的轴向力大小$设备基本参数$见表%表设备基本参数表一!故障现象除氧水输水泵是炼油厂重油催化装置的关键设备之一它为装置的锅筒输送新鲜除氧水#一旦存在故障会造成整个装置停工为保障装置的可靠运行采用开二备一的工艺运行条件#装置投产后的最初$年内三台泵运行平稳随后出现轴承温度升高现象#’泵后轴承温度明显升高最高时轴承温度高达,-’#检修后发现轴承$背对背安装的两套+$$轴承%游隙值达!#**轴承钢球表面严重点蚀主轴安装轴承套位置轴径圆度最大值达!)**轴套圆度达!#**平衡鼓略有磨损圆度达!**平衡套磨损严重圆度达!+**#二!故障分析#’泵后轴承发热是可能是以下几种原因引起的#%主轴及轴套磨损轴承套与轴配合间隙变大该泵在运行时轴承套以主轴的轴线方向为中心作不规则行星摆线针运动#从而带动轴承内圈不规则摆动轴承内圈通过滚珠传递给外圈大小!方向不同的冲击力造成轴承不正常运行而发热##%轴承套与主轴的内密封圈采用规格为$**:’形圈密封#主轴上安装轴承套位置圆度已达!)**轴套圆度也有!#**主轴和轴承套以:’形圈为支撑点而前后蠕动从而引起轴承内外圈同步蠕动这是一种不规则的运动使得平衡鼓与平衡套的相对平衡很难建立再加上轴套的圆度增大导致平衡鼓与平衡套的碰擦平衡腔内的平衡作用降低#同时由于!轴向力的计算$%正常条件下平衡的轴向力的计算平衡鼓前后的压力差+(’’$*’)即(’#+,(*$*,%(-式中(’...平衡鼓前后的压力差单位为9?(!#年第$$期介质除氧水流量%)$*$);%()转速)1**5=#,)入口压力’)9?!扬程()*-泵的级数)(介质密度#)$@A)*$%产业与市场传动技术与应用!#$%’%%’($!)*+$(,(-./011,’*#2’($’$!!!末级叶轮压力单位为9?#’)!!!平衡室压力单位为9?#(!!!泵的总扬程其值为-*#(!!!一级叶轮的扬程其值为+)*#,!!!经验系数取,7!-##!!!液体的密度其值为@A$*$%)’.##(/3*.C)’.#*.C#(##/#3#式中.!!!正常平衡套内径其值为-+!#**#.#!!!磨损后平衡套内径其最大值为-+!$)**#!!!正常平衡鼓的外径其值为#.-+**C则.C#!!!磨损后平衡鼓的外径其值为--!,)**%(’7B,!(B-=’=!-(B+))7)!)(-9?平衡的总轴向力*##(’’-+!#*-+#-!(%则*/’’-+!$)*--!,)(##)$!+#/#-(’)’.#*.#C;())(-$)0;2!#2#+%%式中-!!!作用于泵转子的总的轴向力单位为D#.C!!!正常平衡鼓半径其值为-+**#.;!!!正常轮毂的半径其值为$-**#(’!!!平衡鼓前后的压力差单位为9?%则-7))(-B$!%’!-+#=!$-#(7)-)!$D平衡鼓径向间隙的泄漏量*得*/#-!(%/#)$!+#’#$)0C2!%)2#+%%计算可得*(’#7%,+?磨损后平衡鼓平衡的总轴向力*-#(’#2)2’.C#*.;#(##式中-#!!!磨损后作用于泵转子的总的轴向力#.C#!!!磨损后平衡鼓半径其值为--!,)**#.;#!!!磨损后轮毂的半径其值为$-**#(’/$)0;1%#+%式中(’!!!正常平衡鼓前后的压力差单位为9?#$!!!径向间隙处的流量系数#0;!!!轮毂的直径单位为**#1!!!径向间隙值其值为!#**#%!!!液体的密度单位为@A$*$%#!!!磨损后平衡鼓前后的压力差%(’-7%,+B$!%’!--,)#=!$-#7%,+#%!(D(#’$(磨损后平衡鼓平衡的总轴向力的减少值-7-=-#7)-)!$=%,+#%!(7-#(!)D根据计算结果可以看出平衡鼓+平衡套磨损后可平衡的轴向力减少了-#(!)D减少的-#(!)D轴向力全部作用在后轴承上在这种情况下未平衡掉的轴向作用力作用在后轴承上导致轴承的游隙增大叶轮和主轴就会来回窜动从而产生附加的摩擦力和冲击力就会作用在后轴承上引起轴承发热+温度升高这是造成轴承发热