斜式轴流泵水导轴承磨损原因分析及处理

1、斜式轴流泵水导轴承磨损原因分析及处理2008年第10期江苏水利斜式轴添泵水导轴甬磨损原因分祈及处理1概况大型斜式轴流泵由于其良好的水力性能,较小的开挖深度,厂房高度低,机组受力均匀等优点,越来越受到不同用户的高度关注,尤其是低扬程大流量工况下,在传统立式,卧式机组不适合使用,贯流机组又不十分完善的情况下,斜式机组是一种比较好的选择.江镇河出海泵闸位于上海浦东国际机场北端,由10m挡潮闸和40m3/s装机流量泵站组成,泵站装设6台1600ZXB6.73.75型斜30o轴流泵,配套6台YXZ38024型异步电动机,工程担负机场内部地面雨水的外排和长江口引水的任务.运行中发现,主水泵水导轴承磨损较大

2、,经解体大修,基本解决了其水导轴承磨损,温度过高造成机组频繁跳闸的问题.2水泵结构形式斜30.轴流泵由进水锥管,动叶外圈,导叶体,出水弯管,出水直管,叶轮部件,水导轴承部件,泵轴部件,推力轴承箱部件等组成.泵壳体,转子轴心相对于水平方向都成30.倾斜,推出的水流经3O.倾斜的壳体,通过出水弯头流道变为水平方向排出.进水流道为肘形进水,出水流道为变径扩散管,采用快速闸门断流.水导轴承主要承受径向荷载,采用巴氏合金油脂润滑,轴承两端采用橡胶油封以防止水进入轴承内,在泵使用过程中水导轴承的润滑油脂可用牛油枪通过导叶体中预埋管定期注入.3水导轴承部件水导轴承运用是斜式泵机组的沙新建技术关键,也是影响机

3、组可靠运行的关键部件.为此,国内已建的斜式机组在水导轴承运用上或多或少都出现过问题.江镇河出海泵站水导轴承的选用上,对国内外有关滑动轴承生产厂商的技术,产品进行了研究,结合国内有关轴承专家的意见,该水导轴承采用1#锂基脂润滑轴承;轴瓦材料采用巴氏合金轴承材料,润滑油脂由外部通过下部的导叶片内的孔注入轴承内部,使整个轴承浸入润滑油脂中得到充分润滑,运行中需定期向轴承内部添加润滑油脂;轴承体及轴瓦均为轴向分半结构,轴瓦与轴承体采用燕尾槽浇注连接,并设有一个测温元件;轴承两端均设有两道骨架密封,两道骨架密封之间均采用油脂润滑;运转时轴承极限最高温度为70.4水导轴承磨损原因分析4.1水导轴承磨损基本

4、情况以3泵为例,起动3主泵运行时,运转15min后,水导轴承温度由起始的21qC迅速升至55%,引起测温保护动作,主机停转,同时在水导轴承箱体处有明显的振动和较大的噪音.在对3主泵拆卸检修后发现,水导轴承磨损情况大致为:1.主轴轴承档有轻微磨损;2.轴瓦近叶轮端有明显磨损,且下轴瓦磨损严重,表面部分巴氏合金熔为一体,极不平整;3.橡胶密封圈有陈旧老化现象,且与轴配合间隙太大,远远超过了设计间隙;4.叶轮流线罩表面及水泵轴近叶轮端有明显气蚀现象.4.2水导轴承磨损原因分析4.2.1密封圈材质水泵采用了v型橡胶密封圈,内有金属弹簧丝,如遇外部水进入,会在外部水压下膨胀,从而阻挡外部水进入.故要求密

5、封圈具有良好的弹性,耐磨性,耐温性,耐蚀性和寿命.因此,可能是密封圈的耐磨性和弹性不足导致含砂水进入轴承内部,造成轴瓦磨损.4.2.2轴承结构水泵技术是从日本引进的,由于我国的加工工艺和材料与日本有一定差距,在实际使用中会出现一些问题,因此,应根据用户的实际情况对轴承的结构作合理的改进.4.2.3安装原因因为水导轴承是滑动轴承,其安装中心线应与另一端轴承中心线重合,否则将导致滑动轴承磨损和橡胶密封圈磨损.一旦密封圈磨损,含砂水就会进入轴承内部,加剧轴承磨损.因此,造成轴瓦磨损的原因,可能是安装同心度误差太大.4.2.4轴承顶间隙轴承顶间隙太小,仅为0.30mm,可能导致锂基润滑脂难以进入轴承润

6、滑,致使轴承长期温度过高,加剧瓦面磨损.5水导轴承磨损处理水导轴承必须通过测量,检验和测定安装同心度,加工精度,密封圈材质及性能等手段,确定磨损原因之后,开展修复工作,(下转第26页)2008年第10期江苏水利各项技术检测工作,通过普查和检测,摸清和掌握各个水闸及启闭机的工程现状,查出存在问题,建立闸门及启闭机的技术档案,并根据其病情损毁程度及存在问题,严格进行闸门及启闭机管理等级评定,为制定科学可行的维修加固措施或更新改造方案,提供科学依据.2.加强对闸门及启闭机的管理和维护水闸管理单位要制定切实可行的检查和养护制度,本着”经常养护,经常检查,养重于修,修重于抢”的原则,做到经常检查,定期保

7、养,及时维修;在操作运行中严格遵守水闸操作规程,坚决杜绝违规操作,确保闸门及启闭设备的运行安全.平时要加强对闸门启闭机的保养和维护,经常清理闸门门体附着物,门槽卡阻异物,止水密封情况,滚轮,轴承定期清除污垢,涂注润滑油,定期检测限位指示器或限位开关,试验和调整制动装置的灵敏度,定期清洗保养钢丝绳,保持机电设备外表清洁,绝缘可靠等.定期清洗丝杆,涂抹润滑油,非汛期包裹防灰尘保护设施,汛期拆除.启闭机螺母应采用新型耐磨材质制作的部件.定期检查电气设备是否有漏电,短路现象,接地是否可靠,发现问题,及时解决,决不允许设备带病运行.大风大雨天应增加检查次数,确保安全运行.随着水管单位体制改革工作的推进,

8、人员实行”定编定岗,竞争上岗,管养分离”可以大大提高管理人员的积极性.尝试组建具有较强责任心,技术过硬的专业维修队伍,实行“管养分离”是水管单位改革的发展趋势,这将为闸门及启闭机的正常养护与维修奠定基础,通过精心维护,科学操作来最大限度地延长现有闸门及启闭设备的使用寿命,发挥工程效益.3.建立任职资格管理制度闸门及启闭机操作运行是水闸管理单位十分重要的技术岗位,操作者技术水平的高低,直接影响到设备的运行和使用寿命,因此,应抓紧建立水闸操作任职资格管理制度,制定严格的岗位任职条件,操作人员必须经过培训,持证上岗;同时还应推行目标管理,落实水闸管理岗位责任制,闸门和启闭机应安排专人管理,重视对操作

9、人员的业务培训和再教育工作.4.积极推广应用新设备,新技术随着科学技术的飞速发展,水工金属结构产品的设计水平和制造工艺也在不断提高和改进.因此无论是对现有水闸闸门及启闭机的维修养护还是更新改造,都要采用新技术,新方法,选用性价比占优势的新型材料和设备.徐州市有些部分河道水质较差,从而加剧了闸门铁附件尤其是钢闸门门体的腐蚀程度,如大庙站检修闸门由于水质的影响已多次进行除锈处理,现在已是每年均要除锈,由于多次除锈,已造成必须更换新的闸门.因此,正在使用或将要更换为钢闸门的水闸,应高度重视闸门防腐问题,目前有条件的水闸可以探索试验阴极保护法等防腐技术,在对闸门喷锌防腐时,可以采用电弧热喷涂锌方法,此

10、项施工方法具有喷射范围大,均匀,厚度容易控制,喷锌后的金属表面油漆附着性好等特点.在进行闸门更新改造时,应注重通过优化闸门支承行走装置,启闭机容量,止水装置,以及门槽的设计,选配和安装,以保证闸门启闭灵活,耐用和易于检修等.在更新闸门及启闭机施工中,对于因工作桥及地基承载力限制而不能建筑砌体结构启闭机房的水闸,可以采用轻型彩钢板结构或其他轻型材料新建启闭机房,这样既不会影响桥梁安全,又能很好地保护启闭机设备.对一些边远地区的水闸至今仍没有电源的,首先就近解决照明电源,再逐步解决动力电源.对新设计施工的水闸,电气,启闭设备都应该尽量采用新型,优质,耐磨,耐腐蚀的材料.(作者单位:徐州市水利局22

11、1002徐州市大庙翻水站管理所)(上接第24页)而不能单纯采用更换密封圈和整修轴瓦的修复措施.修复时主要针对主轴的同心度偏差,轴瓦的孑L径变化,密封圈的内外径及两侧面磨损变化等进行了测量与测定;主泵轴颈进行了大轴喷镀,通过磨光提高表面的光洁度;对严重磨损的水导轴承重新浇注巴氏合金,轴承衬瓦内径由大轴轴颈喷镀后的外径确定;对水导轴承轴瓦进行精心研刮,确保接触面积大于70%;安装时在考虑叶片间隙合格的同时调整大轴与轴承下半部分,确保轴与轴瓦前后两端底部为完全接触;调整大轴与轴瓦两侧间隙均匀;通过压保险丝法对水导轴承进行安装调整后,通过测量,调整,使其轴承顶问隙为0.70mm;更换两端骨架密封;通过架百分表盘车法测量,调整电机,使其与水泵的轴线同轴度为0.06mm.6试运行情况对6台机组进行了全面的大修理,检修安装结束后,对各台机进行了72h的试运行(由于受内河水位及外河潮位的影响,只能进行分时段试运行),水导轴承温度由20升至39左右,联轴器的径向跳动偏差为0.18mm,联轴器的轴向跳动偏差为0.1m