一种防止轴键失效的离心泵轴.pdf

《一种防止轴键失效的离心泵轴.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、石油和化工设备-62-技术交流2017年第20卷一种防止轴键失效的离心泵轴1211潘向东，张诚，李国龙，朱玉（1.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司，吉林吉林132021）（2.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司合成树脂厂，吉林吉林132021）[摘要]我国引入机械密封60多年，技术已很成熟，石油化工装置旋转机械采用机械密封的数量较多，但由于设计选型不周、工况变化等原因导致运行周期较短，维护较为困难，加大了维修费用，成为设备专业技术人员攻关的难题。本文介绍了某大型石化公司四效蒸发废水处理装置废水循环

2、泵机封泄漏故障，机封失效的根本原因是机封轴套平键失效所致，并根据现场实际情况，提出了最优处理措施。[关键词]离心泵；机械密封；泵轴；机封轴套；轴键；改制某大型石化公司四效蒸发废水处理装置离心循环泵为单级卧式悬臂自吸泵。泵型号：CH20-25；电机：YB200L-4，30kw，1450rpm；介质：水+2%聚合物；机封结构采用背靠背双封。叶轮和机封轴套均由轴上成180°双键传动平键传图2动，且叶轮轴键槽和机封轴套轴键槽为同一母线键槽，单面总长102（70+32）mm，双面共4个键轴的另一面（180°）键槽变形更严

3、重：（叶轮键C6×6×70，2个，轴套键C6×6×32，2个）。轴径，φ30mm。图1中心处即为叶轮双键槽。图32原因分析根据GB/T1096-2003《普通型平键》选用的为C型单圆头普通平键，轴径，φ30mm，应选取的平键C8×7或平键C10×8。但现场实际泵选取的图1键为C6×6，沿周向间隔180°双面键。因此需要对键的强度进行校核。1故障现象根据转矩近似计算公式T=9550×P/2012年12月17日，巡检发现离心循环泵（位n=9550×30/1450=197.5N•m号：P-9518D）机封泄漏。拆检发

4、现机封失效泄漏又根据平键强度校核公式σ=2×T×1000/的根本原因是机封轴套键轴键槽变形，导致机封端面不平行所致。作者简介：潘向东（1981—），男，四川简阳人，西南石油大学过程装备与控制工程专业毕业，工学学士，工程师。长期从事石图2、图3为变形后成180°的轴双键槽：化设备管理与检维修工作，已发表论文20余篇，获国家授权专利4项。第6期潘向东等一种防止轴键失效的离心泵轴-63-(d×k×l)=2×197.5×1000/（30×3×64）=68.6=2×124×1000/（30×3×19×1.5）MPa<11

5、0MPa（轻微冲击载荷平均值）=97MPa<110MPa（轻微冲击载荷平均值）根据上述强度校核可以看出采用单键即能满从上述强度校核可以看出，改造后的键完全足要求，而本泵采用双键C6×6，显然也能满足要可满足需要。求。下图为改造前后轴键槽比较：另外根据拆检情况，可以看出叶轮并未刮泵壳导致键失效，并且根据机封原理可知，机封轴套传动并不会产生较大的作用力导致机封轴套处轴上的键槽变形。该处键槽的变形的根本原因为叶轮键和机封轴套键处于同一键槽，泵运转时叶轮通过叶轮键将冲击载荷传递给机封轴套键，导致键槽变形，平键失效。3故

6、障处理根据现场实际情况对叶轮键槽和机封轴套键图4槽进行改造，较为复杂，且叶轮加工制作周期较长。因此着手对轴键槽和键进行改造。4结语轴键继续保留双面键，但是键槽由之前的叶键是工程设备中较常见的连接方式，可靠性轮键（长70mm）和轴套键（长32mm）处于同一高且便于拆装。当现场设备出现问题时，由于时键槽改为叶轮键和轴套键分别处于两个键槽，叶间紧迫，需要立足现场实际情况，尽快完成检修轮键槽长度不变，空出7mm之后，再加工出轴套任务。本文介绍了普通平键除压溃和剪切、磨损键槽，长度由之前的32mm改为25mm。平键也做失

7、效之外的另外一种失效方式。本次改造之后，出相应的改变。此方法现场焊工和钳工就可以改该泵运行12个月（一个检修周期）之后，拆检未制，避免了对叶轮和机封轴套进行改造，缩短了发现相同问题，因此着手对其余11台同样的机泵维修时间。进行改造。从上述分析可知叶轮键未改变，因此键强度满足要求。机封轴套键长度从32mm改为25mm，因此需要进行强度校核。◆参考文献根据机封设计数据（碳化硅对石墨），摩擦[1]西北工业大学机械原理及机械零件教研室.机械设计[M].转矩计算公式T=f×PC×v×A北京：高等教育出版社，2006.[2

8、]GB/T1096-2003，普通型平键[S].其中：[3]郭庆荣.对平键联接设计的一点建议[J].机械制造，1982，(4)：22f摩擦副摩擦系数，查表可知0.05；[4]徐叶琴.水泵转矩及其应用的研究[J].排灌机械，1990，PC×v为机封摩擦副端面比压，查表(1)：1-6.-1[5]蔡仁良，顾伯勤，宋鹏云编著.过程装备密封技术[M].北18MPa•m•S；京：化学工业出版社，2