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摘 要:本文是在机泵原理分析的基础上,对影响该泵长周期运行的主要原因进行了分析,提出了影响机械密封泄漏的原因,并对相应的原因做了分析和解决,提出了解决方案并运用到实际当中去,延长了该泵长周期运转。对我厂的维护成本有显著的提高。
关键词:机泵 密封 轴承 技术改进 效益
一、机泵主要部件的原理分析
1.机泵的原理及材质
以我厂聚丙烯车间的丙烯加料泵为例。80YII-100*2 II-材料类型代号为2类 其主要材料是专用普通碳钢,由于聚丙烯的温度较低,因此需要机泵在生产过程中耐受低温,介质中还有催化剂对机泵有腐蚀作用,随着生产加工的进行,部件的磨损和腐蚀导致机泵的部件损坏。
2.机泵的轴承和设备的润滑
作为机泵的主要工作部件,轴承和润滑系统在其中起到重要的作用,轴承平衡轴向力和平衡径向力。润滑是目前化工中最常见的润滑。
3.叶轮
材质为白钢部件,作为机泵的主要功能原件,起作用主要是生产过程中利用叶轮的光滑表面的特性,使生产中通过叶轮旋转产生的离心力从而使聚丙烯浓浆不挂壁,从而使得价格生产的原料表面光滑而且质量轻。
二、常见的故障分析
1.密封环主要分成两部分,即静环、动环,主要是静环密封泄漏,因为静环采用的是石墨原料,动环主要是碳化钨原料,密封主要是依靠冲洗液通过节流衬套和唇封在泵体中起到密封和冷却的作用。
2.机械密封端面比压过大
这里主要是指泵體的静环密封问题,因为静环密封采用的是石墨原料,而且固定静环的弹簧采用的是旋转式,而且是呈现螺旋式分布,沿泵体圆周呈现均匀分布,因此当泵体内部密封端面的过压比太大时,极容易导致弹簧的突出,弹簧突出后必然因为摩擦过大会导致静环的过度磨损从而出现密封泄漏的问题。
3.腐蚀性杂质随生产流程进入机泵
这里说的腐蚀性杂质主要是针对机泵的密封油系统和动静密封环,因为生产原料进入泵体之后,原料中所含的腐蚀性杂质就会在风轮的带动之下和泵体内壁以及密封油产生摩擦,如果是原料中含有的杂质都有腐蚀性,将会直接浸入密封油,并对其进行分解,从而造成密封油及密封静环的损伤,将设备尤其是泵体内壁造成损伤。
4.泵振动造成密封泄漏
泵体的轴承主要有两部分组成,即纵向轴承和承接轴承两部分,生产过程中泵体长期处于震动状态,从而导致泵体的承接轴承会因为长期受力而损坏,如果不及时更换,承受轴承出现损坏必然导致径向轴承出现震动过大的原因,震动会导致泵体内缸出现机械摩擦从而出现径向和轴向的震动,如此必然对静环密封产生影响,必然导致泄露。
三、对于以上故障的分析做了技术改进
1.机械密封的正确安装和定位
机械密封定位前,转子赢安装到正常运转的位置。转子轴向应固定,轴向串量不大于0.30mm,对于用平衡盘确定轴向位置的转子,应将平衡盘和平衡环座推靠(即平衡盘与平衡座接触),压缩量即动环到密封箱的距离和静环到静环座的距离差。转子攀扯均匀,轻快、泵内五零件接触和摩擦,在此基础上才能进行机械密封的定位工作。
这时将装有静环的压盖先装到泵上,转子定位后在轴上做标记如(图1 a) A点,标出压盖背面在轴或轴套上的位置,并量出包括静环的压盖厚度L1,测量出包括弹簧的动环组件自由高度L2(图1 b),从轴上的A点量一长度为(L1+L2-S),在轴上得到B点(图1 C),在B点固定传动座,机械密封定位工作即完成。上诉中的S 是机械密封的压缩量。
单弹簧机械密封的压缩量为50%-70%,大概密封压死后放开3-5mm。多弹簧的压缩量为90%左右,即机械密封压死后放开1.5-2.5mm,同时还要考虑密封面的宽窄,弹簧的力度,工作时受力状态。
在实际工作中,在拆卸前就要做好准备工作,拆卸前就应先刻出a点的标记,同时核对原机械密封安装是否合理。
2.轴承的改进
原泵轴承为D46314成对背靠背安装,频繁出现问题,轴承损坏现象为,轴承游隙大,运转时间不长,发生异常响声,疲劳点蚀,塑性变形。由于过大的载荷,转速较高,滚动体和座圈表面产生凹坑和破坏,同时超温,振动。现在选用D30314圆锥滚子轴承,滚子与滚道为线接触,可承受较重的径向和轴向联合负荷。圆锥滚子轴承采用加强型结构,棍子直径加大,棍子长度加长,滚子数多,因而承受的承载能力和疲劳强度显著提高。
俩轴承尺寸对比:
以上表明在轴承箱和压盖上做宽度的调整就能实现轴承的更换,经实际测量满足要求。
3.正常的操作和巡检都是保证机泵长周期运行的前提条件。
四、机泵改进后产生的经济效益分析
改进前该泵检修一次更换 机械密封 轴承 口环 密封垫片 等小部就需要5000多元,如果因为轴承损坏导致轴的更换 一次需要1万多元,我厂这样的机泵有2台 以前2个月就要修一次,这样一年就需要5万元/台,2台一年额外的维护费用就10万/台经过改进后一年维修基本2次,这样一年就可以节省7万元。既保证了长周期的运行,又节约了维护的费用,从而为我厂的节能减排,取得了良好的经济效益。
参考文献
[1]沈阳水泵研究所 中国农业机械化科学研究院.叶片泵设计手册.机械工业出版社,1983.07.
[2]张元华.泵用填料密封的原理及填料的缠法.设备管理与维修.1992.11.
[3]张元华.泵用填料密封的探讨—润滑与密封,1992.O1
关键词:机泵 密封 轴承 技术改进 效益
一、机泵主要部件的原理分析
1.机泵的原理及材质
以我厂聚丙烯车间的丙烯加料泵为例。80YII-100*2 II-材料类型代号为2类 其主要材料是专用普通碳钢,由于聚丙烯的温度较低,因此需要机泵在生产过程中耐受低温,介质中还有催化剂对机泵有腐蚀作用,随着生产加工的进行,部件的磨损和腐蚀导致机泵的部件损坏。
2.机泵的轴承和设备的润滑
作为机泵的主要工作部件,轴承和润滑系统在其中起到重要的作用,轴承平衡轴向力和平衡径向力。润滑是目前化工中最常见的润滑。
3.叶轮
材质为白钢部件,作为机泵的主要功能原件,起作用主要是生产过程中利用叶轮的光滑表面的特性,使生产中通过叶轮旋转产生的离心力从而使聚丙烯浓浆不挂壁,从而使得价格生产的原料表面光滑而且质量轻。
二、常见的故障分析
1.密封环主要分成两部分,即静环、动环,主要是静环密封泄漏,因为静环采用的是石墨原料,动环主要是碳化钨原料,密封主要是依靠冲洗液通过节流衬套和唇封在泵体中起到密封和冷却的作用。
2.机械密封端面比压过大
这里主要是指泵體的静环密封问题,因为静环密封采用的是石墨原料,而且固定静环的弹簧采用的是旋转式,而且是呈现螺旋式分布,沿泵体圆周呈现均匀分布,因此当泵体内部密封端面的过压比太大时,极容易导致弹簧的突出,弹簧突出后必然因为摩擦过大会导致静环的过度磨损从而出现密封泄漏的问题。
3.腐蚀性杂质随生产流程进入机泵
这里说的腐蚀性杂质主要是针对机泵的密封油系统和动静密封环,因为生产原料进入泵体之后,原料中所含的腐蚀性杂质就会在风轮的带动之下和泵体内壁以及密封油产生摩擦,如果是原料中含有的杂质都有腐蚀性,将会直接浸入密封油,并对其进行分解,从而造成密封油及密封静环的损伤,将设备尤其是泵体内壁造成损伤。
4.泵振动造成密封泄漏
泵体的轴承主要有两部分组成,即纵向轴承和承接轴承两部分,生产过程中泵体长期处于震动状态,从而导致泵体的承接轴承会因为长期受力而损坏,如果不及时更换,承受轴承出现损坏必然导致径向轴承出现震动过大的原因,震动会导致泵体内缸出现机械摩擦从而出现径向和轴向的震动,如此必然对静环密封产生影响,必然导致泄露。
三、对于以上故障的分析做了技术改进
1.机械密封的正确安装和定位
机械密封定位前,转子赢安装到正常运转的位置。转子轴向应固定,轴向串量不大于0.30mm,对于用平衡盘确定轴向位置的转子,应将平衡盘和平衡环座推靠(即平衡盘与平衡座接触),压缩量即动环到密封箱的距离和静环到静环座的距离差。转子攀扯均匀,轻快、泵内五零件接触和摩擦,在此基础上才能进行机械密封的定位工作。
这时将装有静环的压盖先装到泵上,转子定位后在轴上做标记如(图1 a) A点,标出压盖背面在轴或轴套上的位置,并量出包括静环的压盖厚度L1,测量出包括弹簧的动环组件自由高度L2(图1 b),从轴上的A点量一长度为(L1+L2-S),在轴上得到B点(图1 C),在B点固定传动座,机械密封定位工作即完成。上诉中的S 是机械密封的压缩量。
单弹簧机械密封的压缩量为50%-70%,大概密封压死后放开3-5mm。多弹簧的压缩量为90%左右,即机械密封压死后放开1.5-2.5mm,同时还要考虑密封面的宽窄,弹簧的力度,工作时受力状态。
在实际工作中,在拆卸前就要做好准备工作,拆卸前就应先刻出a点的标记,同时核对原机械密封安装是否合理。
2.轴承的改进
原泵轴承为D46314成对背靠背安装,频繁出现问题,轴承损坏现象为,轴承游隙大,运转时间不长,发生异常响声,疲劳点蚀,塑性变形。由于过大的载荷,转速较高,滚动体和座圈表面产生凹坑和破坏,同时超温,振动。现在选用D30314圆锥滚子轴承,滚子与滚道为线接触,可承受较重的径向和轴向联合负荷。圆锥滚子轴承采用加强型结构,棍子直径加大,棍子长度加长,滚子数多,因而承受的承载能力和疲劳强度显著提高。
俩轴承尺寸对比:
以上表明在轴承箱和压盖上做宽度的调整就能实现轴承的更换,经实际测量满足要求。
3.正常的操作和巡检都是保证机泵长周期运行的前提条件。
四、机泵改进后产生的经济效益分析
改进前该泵检修一次更换 机械密封 轴承 口环 密封垫片 等小部就需要5000多元,如果因为轴承损坏导致轴的更换 一次需要1万多元,我厂这样的机泵有2台 以前2个月就要修一次,这样一年就需要5万元/台,2台一年额外的维护费用就10万/台经过改进后一年维修基本2次,这样一年就可以节省7万元。既保证了长周期的运行,又节约了维护的费用,从而为我厂的节能减排,取得了良好的经济效益。
参考文献
[1]沈阳水泵研究所 中国农业机械化科学研究院.叶片泵设计手册.机械工业出版社,1983.07.
[2]张元华.泵用填料密封的原理及填料的缠法.设备管理与维修.1992.11.
[3]张元华.泵用填料密封的探讨—润滑与密封,1992.O1