離心泵軸承潤滑方式改造

李秀芝

(唐山三友化工股份公司 給排水車間,河北 唐山 063305)

離心泵軸承潤滑方式改造

李秀芝

(唐山三友化工股份公司 給排水車間,河北 唐山 063305)

對離心泵軸承潤滑方式改造的原因、過程做了詳細介紹,并對改造后的效果做了總結。

離心泵;軸承;潤滑

我公司循環水泵站所使用的7臺水泵為單級雙吸離心泵,技術參數如下:型號為28SA-10,流量5000 m3/h,揚程 52 m,軸功率 630 kW,轉速 740 r/min。該型號水泵的滾動軸承是由 30#(冬)或40#(夏)機械潤滑油潤滑。由于設計原因動密封泄漏非常嚴重,不但造成機油大量浪費,軸承燒壞,而且污染環境,不利于設備的安全運行及文明生產。設備結構及軸承潤滑如圖1所示。

圖1 設備結構及軸承潤滑圖

1 潤滑方式改造的歷程

在幾年的工作中,為了解決這一問題,多次進行小改小革。

1.1 對軸承箱兩側端蓋進行改造

原軸承箱密封是用迷宮環密封,迷宮環通過頂絲固定在軸上與軸一起旋轉,端蓋內孔車出凸臺與迷宮環的凹槽形成節流間隙和膨脹空間,潤滑油經過曲曲折折的通道,經多次節流而產生很大阻力,以達到密封的目的。如圖2。由于迷宮密封泄漏量較大,泵在運轉時需每天補油2 kg,致使每臺泵耗油量約為300 kg/a,造成大量機油浪費,地面上油污厚厚一層。

圖2 原軸承箱的密封

為了改變這種漏油狀況,于是采取改造軸承箱內外端蓋,方法如下:

1)對軸承箱的內外端蓋進行重新設計制造,在端蓋的外側增加1道5 mm厚凸臺并與軸頸有0.5 mm間隙,下部增加1個φ10的回油孔,使密封槽內多余的油流回油池。

2)將舊端蓋取掉,把新端蓋裝進去,并正確安裝。具體改造見圖3。

圖3 改造后的軸承箱密封

經過改造后,設備運轉正常,振動位移為0.04 mm左右,軸承外側溫度為50℃左右,每臺泵年消耗機油約需50 kg。杜絕了由于缺油造成軸承燒毀、抱軸事故的發生,使設備運行良好,但仍有少量的機油泄漏。

1.2 迷宮環密封改為雙層骨架油封

為了使泄漏量更少,根據軸承箱端蓋的結構情況,又提出了改造方案,把軸承箱端蓋內孔加工為φ155～φ131 mm臺階孔。將迷宮環密封改為雙層骨架油封,如圖4:

圖4 雙層骨架油封

通過實驗,這種方法在短期內對防止漏油是非常有效的,但連續運行6個月以后,由于骨架油封的磨損又會增大泄漏量。

通過對其它泵使用骨架油封的情況總結,發現骨架油封密封存在很大的缺陷。因為骨架油封壽命較短,需要經常更換,在更換骨架油封時,需要將設備全部解體,一方面增加工人勞動強度,另一方面在設備解體檢修過程中,有時會造成聯軸器、軸承等零件的損壞,不符合設備經濟管理要求。但如果不換油封,造成泄漏,不利于密封,也直接影響軸承壽命。總之,骨架油封沒有從徹底上解決軸承箱漏油的問題,故采用這種方式在滾動軸承潤滑的改造上不是妥帖的。

2 潤滑脂代替潤滑油

根據潤滑脂的選用原則:被潤滑部位的運轉速度越高,脂受的剪切力越大,脂的使用壽命會縮短。通常根據速度因數大小來選擇相應的潤滑脂,在溫度負荷一定時,運轉速度是影響脂選用的主要因素。表1為各種軸承脂潤滑的速度因數。

表1 各種軸承脂潤滑的速度因數

28SA-10型水泵轉子的兩端支撐各采用2盤326深溝球軸承。經過計算,速度因數[1]=740 r/min ×(130 mm+270 mm)=296000≤300000。從以上計算看,速度因數滿足選用原則,因此將原來潤滑油潤滑方式改為潤滑脂潤滑是可行的。

2.1 改造方案

考慮到泵軸功率較大有630 kW,泵轉速為740 r/min。根據常用潤滑脂的性能,選用了極壓鋰基潤滑脂,它適用于工作溫度在-10～100℃的各種重型設備的潤滑系統。于是決定大膽試驗——用潤滑脂代替潤滑油來潤滑。

2.2 具體方法

1)把油箱內的機油放掉,對軸承箱進行清洗。

2)把軸承箱兩端的端蓋加工注油孔。改造見圖5。

圖5 軸承箱端蓋的改造

3)用黃油槍把鋰基脂由注油孔向軸承箱內加注,加到潤滑脂從軸承另一側擠出,視為加滿。用手盤車,使潤滑脂在箱體內分布均勻。

4)啟動泵后,開出口閥門,使泵在正常情況下運行,監視泵兩端軸承溫度及油質情況。用紅外線測溫儀監測溫度,測量數據如表2:

表2 軸承溫度隨運行時間的變化

經改造后,潤滑脂油質良好、無變化,水泵運轉正常,從溫度監測數據和振動監測數據可以看出,用潤滑脂代替潤滑油是可行的,能在同類型泵上推廣使用。

3 潤滑脂潤滑效果

潤滑脂不易泄漏,有利于水泵軸承的潤滑,確保了水泵的長周期安全穩定運行,大大減少了加油量和加油次數。不但節油,而且降低工人的勞動強度。具體來說,改為潤滑脂潤滑后,有如下優點:

1)節省油費用。使用迷宮環密封時,機油消耗量最好情況下為4 kg/月,費用為240元/a。使用潤滑油脂后,每臺水泵年更換 2次潤滑脂,消耗為9kg/a,費用為63元/a。每臺泵可節約177元/a,大大降低了潤滑費用。

2)減少檢修費用。采取骨架油封時,骨架油封的平均壽命為6個月,每年需解體檢修2次左右;改為鋰基脂潤滑,減少了人工費、材料費、機械費,并避免了在檢修過程中造成設備零件的損壞。

3)延長了設備運行周期。從振動、溫度等方面監測,使用潤滑脂密封性能良好,軸承運轉良好,延長了軸承的使用壽命。

4)改善了崗位環境,達到了“6S”管理標準。

總之,用潤滑脂代替機械潤滑油,對這種轉速低的水泵是切實可行的,并且有著明顯的經濟效益、環境效益,是使設備經濟合理運行的一項有效措施。

TH 311

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:1005-8370(2011)01-32-03

2010-07-28

李秀芝(1969—),工程師,唐山三友化工股份公司給排水車間技術組組長。