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磁力泵的軸承故障排除
添加時間:2018.02.28

  磁力泵軸承細分徑向軸承和止推軸承兩類,分別起著支持轉子旋轉運動和限制軸向運動的作用,同時減少運動摩擦。

  滑動軸承爲硬質石墨套,套裝在磁力泵軸承體的兩端。止推滑動軸承爲配對的相對兩部分,一部分套裝在葉輪上或內磁鋼體上,材質爲硬質合金,另一部分與滑動軸承連在一體,安裝滑動軸承即隨之貼在軸承體的外端。軸承的潤滑依靠石墨良好的自潤滑性能,同時在軸承體處開有液流孔,將高壓介質液體引入內磁鋼體與隔離罩之間,以降低由磁渦流及磁滯損失引起的內磁鋼體的溫升,然後液體經泵軸中心孔,一部分冷卻和潤滑軸承,還有一部分回到葉輪入口,起到循環冷卻和潤滑作用。磁力泵的軸向力通過在葉輪上鑽平衡孔、在葉輪前後設置密封環及在軸承體處開有液流孔、將高壓液體引入內磁鋼體與隔離罩之間使轉子在液力作用下自動平衡。

  磁力泵的軸承潤滑原理及轉子軸向力平衡原理給磁力泵提供了較完善的理論基礎,因此泵運行初期一般能達到平穩、噪音小、完全無泄漏的良好狀態。但隨著運行時間的推進,軸承的缺陷在液體液力的不斷作用下顯現出來。

  1)液體自動凋節並不能便轉子在軸向上承受的推力達到絕對的平衡。這是由于受到液力作用的轉子兩邊在結構上不完全對稱所決定的。由此在任何狀態下,轉子都將受到指向某個方向的總推力,此方向上的止推軸承兩部分壓緊,並相對滑動摩擦。

  2)在某些情況下,轉子總軸向力增大或者換向導致止推軸承負載增加:

  ①泵運行工況波動大而導致的。在實際運行中如果運行參數(入口壓力、出口壓力)波動大,破壞磁力泵轉子的液力平衡,使滑動軸承承受較大的徑向力和軸向力;

  ②工藝倒泵所致。工藝吸收塔循環泵設置2台,一開一備。工藝上爲了驗證備用泵是否完好,保證備用泵能隨時啓用,通常半個月進行一次倒泵(即開、備機泵輪流開與停),而磁力泵的每一次開啓或停止,葉輪兩邊液體介質的壓力都有一次短時間內高低調換過程,造成推力短時間內反向切換,此時承受推力的推力軸承受到沖撞。

  3)由于磁力泵實際運行時軸向力的這些特性,要求止推軸承不僅有良好的耐磨性、硬度等,同時必須具有較高的抗壓強度、韌性、耐擠壓、耐機械沖擊能力。而硬質石墨的抗壓強度和韌性較差,由此在磁力泵運行時易破損、破裂,破片被介質液帶走,在液體的渦流作用下,轉子軸向竄動位移加大,徑向振動加劇,徑向石墨軸承受軸的擠壓、沖擊破損。同時內磁鋼體、軸承體及葉輪密封環等磁力泵內件之間相互摩擦損壞,噪音增強,泵出力減少,直至無法運行。

  處理措施與效果:

  1)選用合適的軸承材料。軸承部位所有摩擦副均采用優質碳化矽。優質碳化矽純度很高,碳化矽含量大于99%,耐氨水腐蝕,具有較高的強度、彈性、韌性及耐磨性,使軸承的抗擠壓、沖擊能力大爲提高,使用壽命是其他滑動軸承(如石墨)的10倍以上。

  2)安装转子时选用合适的止推轴承间隙。通过将转子试装在轴承体上、并把转子推向一边,可测得磁力泵的业推轴承厕部分间的最大问隙(轴承正常时转子所能产生的最大轴向窜动量j在0.13-0.15之间,将其调整为0.3~0.5 mm。这个间隙范围有利于隙间液膜的形成,减少止推轴承两部分摩擦副间摩擦,同时降低遭受冲撞时的冲击力度。

  3)工藝上優化操作,盡量減少或避免工況大幅度波動;將倒泵周期延長至2個月,盡量減少頻繁倒泵對磁力泵帶來的不良影響。

  4)改進後的磁力泵在運行時關注了工藝操作,表現出磁力泵固有的特點,同時具有良好的運轉性能,在相當長的時間內免維護,運行可靠,檢修周期達到一年左右,保證了設備的較長周期運行。