離心泵軸承潤滑方式的改造

韓麗杰

(山東華宇工學院，山東 德州 253034)

0 引言

離心泵軸承的密封及潤滑水平是決定離心泵使用壽命的關鍵之一。良好的潤滑效果能夠有效減少軸承的摩擦損耗，同時有降噪、除銹作用。要想保證設備正常運轉，降低設備能耗，就必須做好軸承的潤滑[1]。離心泵有單極和多級之分，單極離心泵僅需要對一端進行潤滑，多級需要對兩端都進行潤滑。多級離心泵常用于煉油和化工廠，它的壓頭高，流量大，效率一般較高，某些工況下，不能用正位移泵代替。由于該泵兩端都采用滾動軸承，對潤滑要求較高。例如常見的20SH-13A離心泵，轉速一般在900 r/min左右，該泵軸承為 6314/C3。軸承失效或損壞的主要現象有：安裝不當導致軸承損壞，保持架和鋼球表面出現凹痕，疲勞剝落，外圈周向破裂等。這些軸承損壞的根本原因是潤滑不當。例如某廠用戶就因為外部吸油站潤滑系統斷電而導致軸承損壞，更導致泵的轉子部件全部磨損。泵軸承潤滑可以避免此類情況發生，同時提高泵的可靠性[2]。

1 軸承潤滑結構

離心泵軸承結構一般由滾動和滑動軸承組成。滾動軸承承受軸向力，而滑動軸承承受徑向力。分別由不同的甩油環進行潤滑，如果裝有外部稀油站時，則無甩油環結構(如圖1所示)。

圖1 軸承組件Fig.1 Bearing assembly

此外，還有軸承壓蓋。泵在快速轉動時，潤滑油會飛濺到槽內，當飛濺入槽內時，潤滑油便通過回油孔流入軸承內部，循環使用，軸承壓蓋和回油孔阻止了潤滑油的滲漏[3]。所以，要將軸承和壓蓋間隙進行仔細檢查和清理，包括回油孔的清理，避免油泥堵塞，潤滑油不能起到潤滑作用。軸承箱和壓蓋如圖2所示。

圖2 軸承外部結構Fig.2 Bearing external structure

2 軸承運轉故障及分析

2.1 甩油環故障

泵在運轉時，由甩油環向滾動軸和滑動軸承提供潤滑作用。甩油環作用時，遠離滾動軸承將造成潤滑效果變差，壽命降低，時間過長后，軸承將會損壞。

甩油環位置如圖3所示。

1.甩油環A 2.滾動軸承 3.軸承內套 4.軸承外套 5.滑動軸承 6.軸承體 7.迷宮式油封 8.軸 9.甩油環B 圖3 軸承內部結構Fig.3 Bearing internal structure

2.2 潤滑油漏油

位于軸承箱頂部的透氣帽被油泥或污泥堵塞極容易造成漏油。軸承長期運轉后，有一部分潤滑油被汽化，造成油氣無法排出，內部壓力遠遠高于外部氣壓。將油氣或潤滑油從內部壓出，主要是從壓蓋和軸承的密封處壓出，導致了軸承內潤滑油缺少，損壞軸承。工作環境不干凈、油氣和污泥混合等都容易堵塞透氣帽，所以需要經常清理透氣帽內固體。另外，由于環境中污泥及雜質過多、潤滑油碳化等，經常會導致回油孔堵塞。回油孔堵塞也是造成漏油的主要原因。

2.3 軸承溫度過高

導致軸承溫度過高的主要原因是多方面的，如軸承軸向力過大、泵的平衡孔堵塞、長時間不換油、軸承銹蝕嚴重、軸承外圈與軸承孔配合過緊、泵軸彎曲導致的不同心、油圈損壞和油路不通。當軸承溫度過高時，極易導致軸承內潤滑油汽化或者碳化，進一步導致軸承阻力增加，溫度上升，產生惡性循環。

3 軸承潤滑結構改造

3.1 軸承潤滑改造

將軸承箱潤滑油出口位置設在下軸承箱出油口位置，這樣設計有利于甩油環發揮潤滑油的作用。外部的稀油站強制潤滑油可以沿兩條管路進入軸承箱。可以設計一條流經軸承內外隔套，分別潤滑兩個滾動軸承以后，再由出口流出。另外一條流經上軸瓦，到下軸瓦產生油膜，潤滑滑動軸承后，再由油槽口流路流至油路出口。當故障時，外部稀油站潤滑系統無法運行，甩油環也可以提供潤滑油給軸承，力求避免軸承因外部故障而導致軸承無法運行。

3.2 漏油改進方案

能夠保證軸承充分潤滑時，適當的削掉部分杯座。盡量降低恒位油杯控制的油位。采購時保證油杯標準和加工規范，避免漏油和缺油造成的故障。規范檢修維修流程。先取下油杯，再將透氣帽擰下。從軸承箱上部加油孔處加油，當杯座底部油潤滑時，立即停止加油。當正常運行時，油杯補滿即可。生產中禁止從加油孔補油。正常運行時，定期檢修。檢修解體后，清洗軸承壓蓋槽和回油孔空洞的油泥，避免回油不暢，油溫過高。注意清理油箱上部透氣帽，使泵正常運行時透氣帽排出，油氣暢通。

3.3 單層骨架油封取代毛氈密封

原軸承密封通常采用毛氈密封，泄露較為嚴重，地面甚至有較厚的油污。將軸承箱內外蓋進行加工，車出一個適合放置骨架油封的圓孔。取掉毛氈后，將骨架油封輕輕錘入，正確安裝后，設備運轉正常，保證了泵房內清潔衛生，杜絕了軸承的損壞，設備運轉較為完好。進一步可以改造成雙層骨架密封。

4 改造成效

改造完成后，新結構軸承潤滑效果較好，運行穩定。當外部稀油站系統故障時，短期內軸承仍能由甩油環提供潤滑油，不至于軸承崩壞。改造后震動位移極小，檢修費用大大降低，耗油降低。其中，骨架密封壽命達到7個月，每臺泵可降低150元/a。同時，工作環境改善，有著明顯的經濟效應和環境效益。