40W90旋渦泵故障分析及改進

黃東生

（山東石大科技集團有限公司,山東 東營 257061）

1 概述

我公司常減壓裝置P121是國內某公司生產的40W90型旋渦泵，流量5.4m3/h，揚程90m，轉速2900r/min，功率7.5kw，介質為堿液。在使用中頻繁出現機械密封失效，軸承聲音大等故障,造成該泵檢修頻率較高。經多次的檢修后，發現主要突出的問題是機械密封動靜環膠圈失效，軸承及軸磨損等 ，而這些部件損壞都只能通過更換來解決，故而產生較高的維修費用。

2 泵基本結構

P121泵基本結構如圖所示，主要零件有1、泵體2、泵蓋3、葉輪4、托架結合部5、爪型彈性聯軸器6密封端蓋7、單端面密封部件。軸由軸承座上的兩只6305角接觸球軸承定位，BIA35機械密封安裝在軸上，葉輪在軸上是可以自由軸向移動的，以保證葉輪與泵體、泵蓋之間的軸向間隙兩側相等。

P121泵基本結構圖

3 故障現象及原因分析

結合現場維修使用情況分析，主要存在以下幾方面的故障：

（1）該泵機械密封為內裝單彈簧單端面非平衡型，動靜環密封圈均為三元乙丙橡膠材質L型圈，L型膠圈摩擦阻力大，動環在彈簧力的作用下無法及時產生軸向位移即浮動性差，動靜環無法緊密貼合造成密封泄露；械密封靜環膠圈溶脹，靜環在壓蓋內歪斜，造成密封泄露；在操作過程中該泵由于操作不當出現抽空現象，造成動靜環分離，也會造成密封泄露。

（2）密封泄露后堿液沿軸進入軸承箱，造成軸承箱內黃油失效，軸承因缺少潤滑油造成磨損，運轉聲音變大。

（3）在泵軸機械密封動靜環接觸面處存在圓周狀溝槽，這是由于該泵運行過程中, 動環密封圈隨同動環一起與軸之間產生微小的相動運動，由于軸與密封圈接觸部位未經任何處理，長期運轉下，軸接觸部位被磨出溝槽。

4 改進措施

4.1 改進密封結構

將密封改為丹東克隆集團有限責任公司出產的c37g30型機械密封，動靜環密封膠圈均改為O型圈。改進后的動環密封圈具有擠壓性好，運動摩擦阻力較小，浮動性好 ，補償摩擦副密封面的偏斜性能好等優點，證了動環、靜環的緊密貼臺，可靠性增大。同時，靜環壓蓋密封圈接觸處添加溝槽，易于裝填，且能保證安裝質量，使動、靜環端面平行度及對中心垂直度好。同時增添淘槽后能容納長時間接觸介質而產生的溶脹，提高了使用壽命。

4.2 改造軸承壓蓋及軸承

原密封側軸承壓蓋與軸之間為間隙配合，密封泄漏后堿液容易沿軸進入軸承箱，造成軸承損壞。為了解決這一問題，我們將軸承壓蓋進行車削加工后，在密封側軸承壓蓋內安裝一個30*40*10的氟橡膠骨架油封，在密封泄漏后起到阻擋堿液的作用。同時將原廠的6306軸承改為6306zz，軸承兩側增加密封蓋，起到阻擋泄露堿液的目的，且軸承出廠潤滑脂即為軸承內自由空間的25至35%。 軸承終身自潤滑無需維護。

4.3 提高泵軸材質

將泵軸材質由HT200升級為1Cr18Ni9Ti，其金相組織是馬氏體+碳化物+余奧氏體,增加了泵軸的強度與耐磨性。

5 改進效果及結語

經過上述的改進，該型號的旋渦泵運行穩定,機械密封的使用周期從一個月延長到6個月，大大地提了設備運行的穩定性，維修工作量降低取得了良好的經濟效益。

[1]翟峰松，侯祥生.甲醇旋渦泵機械密封的改進[J].中氮肥,1998(04).

[2]賈宗謨，穆界天，范宗霖 ，旋渦泵、液環泵、射流泵[M].北京：機械工業出版社，1999(10).