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1、24挂二了理2012年第12期多级离心泵滚动轴承烧毁原因分析张朝红(重庆江北化肥有限公司一化肥分公司401120)摘要:对新购的多级卧式离心泵在安装调试时圆锥滚子轴承烧毁原因进行了综合分析,指出因平衡管阻力过大,使平衡鼓不能正常工作,导致轴承负荷过大是轴承烧毁的主要原因关键词:多级泵滚子轴承故障分析我公司在207年8月购进了大连宏亚生产的一卧式多级1泵结构泵,在安装调试时泵出口侧所安装的圆锥滚子轴承发生了烧毁该泵为卧式多级离心泵(图l),两端轴承支承,进口端配圆事故,当时泵轴轴承座全部损坏,泵完全不能使用,这给我公司柱滚子轴
2、承(图l中标号8),出口端安装配对单列圆锥滚子轴承和生产厂家造成了一定的经济损失当时双方工程师对这起事(3图l中标号l3)故进行了仔细分析,找出了导致轴承烧毁的原因,并据此对泵平该泵所有叶轮进口都指向吸人口方向,因此其轴向推力指衡管进行了修改,后经重新组装调试,一次开车成功,这为后几向进口方向(见图1),总的轴向力为每个叶轮所产生的轴向水平台泵的设计奠定了基础,也给我们以后的维护积累了经验推力之和平衡鼓位于最末级叶轮之后,平衡鼓后腔(平衡室)有平衡管(图1中标号6)与泵人口相连,平衡管上安装一个阀门(图l中标号5)由于
3、平衡鼓两侧压力不同,产生一个与叶轮轴向水平推力方向相反的作用力(平衡力),于是叶轮所产生的轴向水平推力得到一定程度上的平衡,其剩余部分由安装的配对单列圆锥滚子轴承承受(图1中标号13)犷2轴承烧毁情况我公司选用的用于脱碳系统的多级泵,其基本参数为:流量平衡力轴向推力Q:2(X)m3/h,扬程H:4(X)mm:l转速n:2956r/min:级数:6所配轴团l承:进口端为SKFNU310(圆柱滚子轴承);出口端为SKF31310(配对单列圆锥滚子轴承,面对面安装)该泵在我公司安装调试时,起车正常后送介质才几分钟,就发现出口端
4、轴承架温升过快,该轴承冒烟,泵的声音异常我们马上停车检查,发现出口端轴承组已损坏,轴也烧发蓝,轴承架装轴承处外表温度接近90拆卸该轴承组时,发现轴承因温度过高已与轴抱死,只能破坏性拆出拆出后发现配对使用的单列圆锥滚子轴承组中的右侧轴承(图l中标号3)已严重捐赠坏,内圈已与轴抱死,内外圈图己及保持架己发蓝,内外圈滚道均己划伤,滚道表面沿圆周方向有叹:泵流全厂:残余轴向力深沟痕,滚子变形脱落,个别的已被挤扁,左侧轴承(图1中标号厂正值力方向向右;厂交值力方沟向左l)除发蓝外,基本完好,未见严重损坏3轴承受力分析由轴承特性可知
5、:圆柱滚子轴承仅承受径向力,配对的单列圆锥滚子轴承承受径向及双向的轴向力,但该轴承组中的每个轴承仅承受一个方向的轴向力,因此不论残余轴向力指向哪一个方向,轴承组中都有一个轴承承受轴向力根据设计理论,在额定工况点,平衡鼓可承受90%一95%的总轴向推力,剩余部分由推力轴承承受因此在额定工况点,承受残余轴向推力主要仍以轴承3(图l)为主,其方向指向右方4轴承烧毁原因分析4.1可能引起轴承温升过高的因素该泵是大连宏亚利用国外图纸制造的结合该泵特点分析.图3叶轮间隙机械设备25根据该泵技术文件规定,平衡室压力PE!0.08+Ps
6、伽s为泵人口压力,MPa)在本试验中,Ps∀O.IMPa结合测量结果分析,我们发现平衡室的实际运行压力过高,使平衡鼓产生的平衡力减小,导致残余轴向力增加,致使轴承负荷严重超标,这可能是轴承烧毁的一个主要原因43角度对准误差的检查该泵每一级叶轮与前后口环有城0.巧mmm的间隙(图3)图4而轴挠性变形或两端轴承对中性不好都可能够引起轴承角度对准误差,当最中间的叶轮与口环相刮时该值最大,可由下式单位:0.01mm近似求出(图4):0∀arct沙.15/6(X)∀0.86!对比SKF圆锥滚子轴承角度对准误差允许值可知:上式所求的轴
7、承可能的最大角度对准误差远小于其允许误差,因此轴承角度对准误差因素损坏轴承的可能性也可以排除4.4泵体与电机校正时中复核泵体与电机校正对中的准确性也直接会影响轴承的运行我们调出了当时用百分表校正的安装记录(图5)+12}Q3泵的安装要求两轴的对中偏差:轴向位移不大子0.05mm,轴月为介径轴白阴占月位必甘游.向倾斜应不大于0.10/1以洲#以叼1两轴线径向位移量计算公式:图5联轴器对中记录a=Va厂+扩(l)ax=处-a4/2(2)下列因素可能造成轴承温升过高而最终烧毁轴承:av=a一a3/2(3)(l)平衡鼓平衡轴向
8、力效果不好,残余轴向力过大而致使轴由公式(2)计算可得实际安装的X轴径向位移:承承载负荷过大ax=aZ一a4/2=(0.08一0.08)/2=0mm(2)润滑油型号选择不合理,油量不足或油腔内有铁屑等杂由公式(3)计算可得实际安装的y轴径向位移:
