化工液下泵的故障原因分析

作者：wjbf 來源：wj 發布時間：2019-03-08

化工液下泵是化工行業中吸送污水，溶液的一種泵，液下泵在安裝過程中，泵體也就是進液口直接插入液內，不需引用水，直接啟動輸送的化工泵，化工液下泵運轉過程中出現軸承損壞頻繁，泵振動噪聲大。由于該泵運行方式為間歇運轉，且原泵軸系采用分段式多段軸結構。每段軸兩端采用滾動軸承定位，相鄰兩段軸之間采用彈性聯軸器聯接傳遞扭矩。該結構由于液下深度較長，軸在運行過程中發生擺動，且多段軸結構導致每段軸的擺動方向及幅度不一致，各處軸承承受一個較大的應變力，導致軸承滾子偏磨，聯軸器彈性元件偏磨，從而使軸承及聯軸器彈性元件的壽命大大降低，且該結構軸承潤滑較難實現，潤滑脂的更換較為復雜，且無法對軸承潤滑進行直接觀察，容易導致軸承干磨，嚴重影響了泵的可靠性運行。

一、液下泵結構設計
結構進行設計，軸系設計為單根軸結構，介質側軸承及中間軸承選用滑動軸承，承受徑向力，材質選用耐介質腐蝕材質，潤滑方式為外沖洗潤滑型式；大氣側選用滾動軸承，承受軸向力，潤滑方式選用為脂潤滑，在大氣側軸承下方安裝一套填料密封將大氣側軸承與介質隔離開，避免介質對軸承的腐蝕。
液下泵

二、軸受力分析
軸作為泵的傳動機構，軸及軸系的可靠性直接決定了泵運轉的可靠性，本文分別從軸強度校核、臨界轉速計算和撓度分析等三方面對軸進行綜合分析。
1、軸強度校核計算
軸強度校核主要是計算軸的小軸徑，在做小軸徑計算之前，首先要確定軸的材料，進而確定材料的許用的扭轉剪應力τp，下表3為幾種常用軸材料的τp值。根據介質屬性，選擇40Cr作為軸材料，取τp為35 MPa
d-軸端直徑，mm；T-軸所傳遞的扭矩，N•m，T=9550P/n；P-軸所傳遞的功率，kW；τP-許用的扭轉剪應力，MPa；n-軸的工作轉速，r/min ；設計時泵小軸徑處取35mm,大于計算小軸徑13.7?mm。
液下泵

泵軸除校核強度外，要進行剛度計算。剛度計算包括兩部分內容：一是計算軸的撓底，使軸在運轉中的撓度小于轉子和殼體的小間隙。軸運轉中的撓度等于轉子自重引起的靜撓度，加上殘余不平衡質量的離主慣性力引力的動撓度。但是精確地確定轉子的殘余不平衡質量是很困難的，所以一般只用轉子的自重引起的靜撓度，作為近似的比較標準。二是計算軸的臨界轉速，以保證轉子的平衡運行。
2、靜撓度及臨界轉速計算
n_c-臨界轉速，r/min；E-材料彈性模量，Kgf/cm2； l-兩支撐之間直線距離，cm；a-葉輪離近一支撐點距離，cm；G-作用于軸上的力，Kgf；J-轉動慣量。
0.8nc=3475.6 r/min?>?n=2?950r/min,所以臨界轉速滿足要求。
3、靜撓度計算
y-靜撓度，cm，泵內部小運轉間隙為0.015?cm，0.0047<0.015，所以軸靜撓度滿足要求。

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