摘 要:針對(duì)80KG-97A型礦漿泵斷軸事故及軸承經(jīng)常損壞的原因進(jìn)行全面的分析,并提出了相應(yīng)的整改和預(yù)防措施,經(jīng)實(shí)踐證明效果良好。
關(guān)鍵詞:礦漿泵;泵軸;軸承
一、前言
80KG-97A型礦漿泵適用于輸送含有固體顆粒的液體,是我廠瓦斯泥污水處理系統(tǒng)的主要設(shè)備之一,其主要作用是將高爐排放的帶有腐蝕性污水抽往廂式壓慮機(jī)裝置,在壓力下進(jìn)行泥水分離,由于泵體本身設(shè)計(jì)及施工人員安裝等多方面的原因,該泵自投產(chǎn)后一直未能穩(wěn)定運(yùn)行,并多次出現(xiàn)軸承損壞,甚至于斷軸事故。后經(jīng)分析總結(jié),在找準(zhǔn)原因后采取了一系列的處理及預(yù)防措施,解決了斷軸事故和軸承損壞的再次發(fā)生。
二、斷軸事故及軸承損壞原因分析
?。ㄒ唬┍玫倪\(yùn)行狀態(tài)
80KG-97A型礦漿泵屬單級(jí)單吸懸臂式耐腐蝕離心泵,其性能參數(shù)(如表1)。該系統(tǒng)共兩臺(tái)機(jī)組,由于生產(chǎn)工藝的缺陷和污水處理的特殊性,兩臺(tái)機(jī)組需要同時(shí)運(yùn)行,將兩個(gè)Φ12濃縮池污泥抽到廂式壓慮機(jī)進(jìn)行處理,兩臺(tái)機(jī)組頻繁出現(xiàn)軸承損壞,平鍵兩側(cè)拉傷,甚至軸斷裂,使檢修與運(yùn)行十分被動(dòng),造成生產(chǎn)緊張。
表1

?。ǘ噍S原因
1、泵軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
泵軸材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)45碳素鋼,斷軸處發(fā)生在付葉輪端個(gè)軸肩根部,而且斷面粗糙、平齊,無任何舊裂紋痕跡,軸肩根部為直角聯(lián)接,無圓弧過渡,且軸肩根部有一退刀槽(如圖1),由材料力學(xué)知識(shí)可知,這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致泵軸受力后出現(xiàn)“應(yīng)力集中”,當(dāng)泵軸以2900r/min高速帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生巨大的剪應(yīng)力就集中在軸肩直角處,使該處稱為薄弱環(huán)節(jié),當(dāng)該剪應(yīng)力超過軸肩處的許用剪應(yīng)力時(shí)就會(huì)導(dǎo)致泵軸從該處斷裂。

圖1
2、安裝精度差
現(xiàn)場檢測中發(fā)現(xiàn)泵與電機(jī)軸心線不重合(即兩軸不同心),導(dǎo)致這一原因是安裝施工時(shí)未對(duì)泵與電機(jī)進(jìn)行找正,泵軸心線高于電機(jī)軸心線,由于泵與電機(jī)兩軸的不重合,當(dāng)泵與電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),泵軸因不同心導(dǎo)致振動(dòng)、扭矩加大、軸承磨損加快,當(dāng)扭矩超過軸的極限允許值或軸承損壞后發(fā)現(xiàn)不及時(shí),泵軸就會(huì)在Z薄弱環(huán)節(jié)超負(fù)荷而斷軸。
(三)軸承損壞原因
1、聯(lián)軸器與平鍵聯(lián)接不合理
在現(xiàn)場拆卸中發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器與軸配合長度短了50mm,見圖2。由于此泵轉(zhuǎn)速高、壓力大、載荷重,又由于生產(chǎn)工藝的限制,礦漿泵要頻繁啟動(dòng)和停止。聯(lián)軸器和軸接觸面積不夠,引起聯(lián)軸器磨損,平鍵兩側(cè)面拉傷,嚴(yán)重時(shí)軸承加速磨損,直至損壞,造成系統(tǒng)不能正常生產(chǎn)。

圖2
2、軸組軸向間隙調(diào)整不當(dāng)
拆卸軸組時(shí),發(fā)現(xiàn)軸在軸箱中軸向竄動(dòng)量大,拆下靠泵端軸組法蘭盤,經(jīng)測量,軸箱中竄動(dòng)量0.60mm,間隙過大,泵高速旋轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生很大離心力,引起泵振動(dòng),加速軸承磨損,軸承使用壽命縮短。嚴(yán)重時(shí),軸承損壞。
三、處理措施
針對(duì)以上分析得出的判斷原因,采取以下處理措施:
?。ㄒ唬└鶕?jù)泵軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理這一情況,對(duì)泵軸進(jìn)行重新加工,泵軸材質(zhì)仍選用優(yōu)質(zhì)45碳素鋼。對(duì)泵軸結(jié)構(gòu)予以改變,即將原泵軸各軸肩處的直角聯(lián)接改為圓弧過渡,圓弧半徑取R3,見圖1,提高軸的表面質(zhì)量,這樣就徹底消除泵軸的應(yīng)力集中現(xiàn)象,解決了泵軸斷裂問題。
?。ǘ┯捎诒酶哂陔姍C(jī),松開電機(jī)螺栓,在電機(jī)底座加上合適的調(diào)整墊片。用刀口平尺在兩聯(lián)軸器外圓上、下、左、右檢查,用塞尺測其均勻縫隙不超過0.1mm。兩聯(lián)軸器接觸后保持2mm間隙,一周內(nèi)不均勻允差0.3mm,從而解決兩軸心不重合,防止軸斷裂。
?。ㄈ┰黾虞S的長度,重新銑鍵槽,制作好平鍵,軸、鍵和聯(lián)軸器過盈聯(lián)接,保證軸與聯(lián)軸器無相對(duì)位移;軸和聯(lián)軸器接觸面積增加,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
?。ㄋ模┹S組裝配重點(diǎn),用熱裝法將軸承裝入軸上位置,用銅棒輕敲軸承內(nèi)圈將軸和軸承裝入軸承座合適位置,用端面雙向固定,用壓鉛絲法測量軸組軸向間隙,間隙過大易振動(dòng),間隙過小,軸墊發(fā)熱,熱膨脹引起軸承抱軸,軸向竄動(dòng)量應(yīng)符合要求。盤動(dòng)聯(lián)軸器軸承轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活,如輕重不均勻,須找出原因,并消除。
四、結(jié)束語
出來以上主要原因及其相應(yīng)預(yù)防措施外,針對(duì)軸承損壞采取相應(yīng)預(yù)防措施,如潤滑油脂應(yīng)干凈、無雜質(zhì)。經(jīng)過全面的檢查、分析,摸清并解除了該泵“病根”,時(shí)污水處理系統(tǒng)生產(chǎn)日趨正常,減少了檢修次數(shù)和勞動(dòng)強(qiáng)度,保證了設(shè)備運(yùn)行周期。
參考文獻(xiàn)
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