渐开线式内啮合齿轮泵滑动轴承部件优化.pdf

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1、616化工机械2011拄渐开线式内啮合齿轮泵滑动轴承部件优化刘家懿+张孟孟宪朋许喜红(中国石油兰州石化公司石汕化工厂)摘要时某装置聚合反应器循环泵在运行过程中出现的设备振动大、有杂音或机泵跳闸的故障进行分析．发现滑动轴承故障是设备不能长周期运行的主要因素，通过优化滑动轴承等关键部件．解决了机秉故障的根本原因．提高了机泵运行用期。关键词齿轮泵滑动轴承磨蚀中图分类号TQ05121文献标识码B文章编号025445094(2011)054)6164)2某装置聚合反应器循环泵为渐开线式内啮合齿轮泵，在运行过程中该泵经常出现设备振动大、有杂音或机泵跳闸的状况，机泵的使用周期过短，影响了单元装置的正常生产

2、。笔者对故障进行分析，发现滑动轴承故障是设备不能长周期运行的主要因素，并采取在泵端盖短轴增加物料自润滑槽、在滑动轴承增加螺旋润滑槽、调整泵端盖短轴与滑动轴承间的间隙以及优化滑动轴承材料等措施，提高了机泵运行周期。1设备概述发生故障的齿轮泵由美国威肯公司生产，型号Q223A，流量40m3／h，操作温度155℃，出口压力0．8MPa，输送介质为热聚物。如图1所示，物图1齿轮泵结构简图料入口与出口为90。夹角，当主动及从动齿轮沿图示箭头所指方向旋转时，在齿轮逐渐脱离啮合的左侧吸液腔中，齿间密闭容积增大，形成局部真空，物料在压差作用下吸入吸液室，随着齿轮旋转，液体分两路在齿轮与泵壳之间被齿轮推动前进

3、，送至上侧排液腔，在排液腔中两齿轮逐渐啮合，容积减小，压力增加，齿轮间的物料被送出。该泵在2009年共计检修12次，其中因机泵与减速器问或减速器与电机间联轴器的弹性块故障共计3次，减速器故障1次，从动齿轮与泵端盖短轴间的滑动轴承故障8次。由此可见，滑动轴承故障所占的故障比例高达67％，这是设备不能长周期运行的主要因素，而减速器故障与减速器的故障次数均在正常范围内。2故障原因分析根据统计数据，现已知滑动轴承故障是内啮合齿轮泵不能长周期运行的主要原因，从动齿轮与泵端盖短轴间的滑动轴承在正常运行过程中应与从动齿轮同步围绕泵端盖短轴旋转，泵端盖短轴为固定轴。从检修情况来看，滑动轴承在内外侧均有严重的

4、磨蚀痕迹，严重时有裂缝及缺损，如图2所示。2．1轴承内侧磨蚀原因聚合反应器循环泵输送介质为热聚物，其中包含三氯化铝和矿物油，三氯化铝不能被矿物油+刘家懿．男，1980年5月生．工程师。甘肃省兰州市，730060。第38卷第5期化工机械617图2滑动轴承损坏照片充分稀释混合，物料含有三氯化铝固体小颗粒。泵端盖短轴外径65．OOmm，滑动轴承的内径为65．10mm，配合间隙为0lOmm，由于两者的润滑方式为物料自润滑，因此过小的配合间隙，在自润滑过程中会被三氯化铝固体小颗粒磨蚀。22轴承外侧磨蚀原因滑动轴承外径为76．25mm，从动齿轮内径76．30ram，配合间隙0．05mm，由于存在一定装配

5、尺寸，在滑动轴承物料自润滑效果不好时运动阻力增大，轴承在作用力的影响下，脱离从动齿轮，并与之作相对旋转运动，从而导致了轴承外侧的磨蚀。3应对措施要解决滑动轴承存在的故障，必须从提高轴承润滑性以增加抗磨蚀性着手。3．1提高轴承的润滑性考虑在泵端盖短轴增加物料白润滑槽(图3)。从排液腔到泵端盖短轴中心加工一条物料自润滑斑

6、『⋯嚣簪物料。润滑{!坠”腔物料白润滑槽团物料自润滑川『I—●泉端盖短轴隔板u螺旋润滑槽刺口隔板、自缉动轴承图3自润滑槽示意图4,10mm的物料自润滑进口线，从月牙形隔板中心线到泵端盖短轴中心加工～条qb8mm的自润滑出口线，并在泵端盖短轴物料自润滑出口加工物料自润滑槽(宽lO

7、mm，长65mm)。在滑动轴承上增加螺旋润滑槽，螺旋润滑槽宽1．5mm、深为0．5mm，这样在物料润滑时可通过螺旋润滑槽将三氯化铝固体小颗粒引导出去，避免磨损。将泵端盖短轴外径和滑动轴承内径间隙由0．10mm放大到040～0．60ram。通过试验得到不同间隙配合下的齿轮泵运行周期(表1)。可以看出，当泵端盖短轴与滑动轴承间的间隙为050mm时效果最好。为了防止滑动轴承与从动齿轮作相对旋转运动，应将滑动轴承外径加工至4,76．3mm，采用0问隙热装配，这样就保证了滑动轴承与从动齿轮无法相对旋转运动。表1不同间隙配合下齿轮泵运行周期3．2增加轴承抗磨性适当改变滑动轴承材料，可以增加抗磨蚀性，依据

8、检修经验选择碳一石墨、紫铜、黄铜3种材料进行比较，结果见表2。可以看出，黄铜作为猾动轴承材料较为合适。表2不同轴承材料抗磨性能试验4结束语通过采取优化措施，提高了聚合反应器循环泵泵端盖短轴与滑动轴承的润滑性，增加滑动轴承抗磨性，保证了设备能连续运行150d以上，稳定了生产，减少了检修频率和费用，达到了提高聚合反应器循环泵运行周期的目的。(收稿日期：2010．10-29)臻。雹彰畏，稿瓢您诃阗魏澳，刊饕庐岱