单级单吸离心泵轴承润滑方式改造
2017-12-22 02:38:03
离心泵;润滑;密封;振动
离心泵滚动轴承(bearing)的润滑主要是减小磨擦功耗，降低磨损（零部件失效的一种基本类型）率，同时还起到冷却、防尘、防锈以及吸振等作用。搞好设备润滑是保证设备正常运转。减少设备磨损，防止设备事故，降低动力消耗，延长修理周期和使用寿命的有效措施。
我厂焙烧炉循环水系统所使用的离心泵(Centrifugal pump)为单级离心泵，各种技术参数如下：
型号为IS150-125-250，流量200m3/h，扬 程20m，轴功率18.5kw，转速1450r/min。
这类型号的水泵滚动轴承(bearing)润滑是由30#(冬)或40#(夏)机械润滑油润滑。由于设计原因动密封泄漏非常严重，不但造成机油大量浪费，轴承烧坏，而且污染环境，不利于设备的安全运行及文明生产。在几年的工作中，为了解决这一问题，多次进 行小改小革。
1、润滑方式方法改造的历程
1.1 毛毡密封改为单层骨架油封
原轴承箱密封是用毛毡密封，示意如图2。南方泵业股份有限公司是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的 机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括 水、油、酸碱液、 乳化液、悬乳液和 液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。泄漏非常严重，每台泵耗油量约为300kg/a，造成大量机油浪费，地面上油渍污垢厚厚一层。
为了改变这种漏油状况，改毛毡密封为骨架密封，方法如下：
①对轴承(bearing)箱的内外端盖进行加工，车出一个Φ65mm，深12mm的圆孔，适合放一个规格为45mm×60mm×12mm的骨架油封。
②将毛毡取掉，把骨架油封用锤子轻轻打进去，并正确安装。
经过改造后，设备运转正常，振动位移为0.04mm左右，轴承外测温度为50℃左右，每台泵年消耗机油仅需50kg左右。保持了泵房清洁卫生，杜绝了由于缺油造成轴承、轴损坏事故的发生，使设备运行完好。
1.2 单层骨架油封改为双层骨架油封
为了使泄漏量更加最大化减少，根据轴承(bearing)箱端盖的结构情况，又提出了改造方案，把轴承箱端盖内孔加工为Φ65mm通孔。将单层骨架油封改为双层骨架油封。
试运行表明，这种方法对防止漏油在短期内是非常有效的。南方泵业由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提向高处的。但连续运行6个月以后，由于骨架油封磨损又会增大泄漏量。
2、骨架油封的缺陷
将毛毡油封改为骨架油封，使用了4a，虽然效果较好，但是也有明显的缺陷。
在实际工作中，因为骨架油封寿命较短，需要常常更换，在更换骨架油封时，需要将设备全部解体，一方面增加工人劳动强度，另一方面在设备解体检修过程中，有时会造成叶轮、轴承(bearing)等零件的损坏，不符合设备经济管理要求，但如果不换油封，造成泄漏，不利于密封，也直接影响轴承寿命。总之，实践证明：骨架油封没有彻底解决这种结构的轴承箱漏油问题(Emerson)。
3、润滑脂代替润滑油
目前，又便宜又无泄漏的密封装置还没有，有的密封效果好，但价格昂贵，经济(jīng jì)上不可行。经过调查研究，决定大胆试验——用润滑脂代替润滑油来润滑。
3.1 改造方法
考虑到泵轴功率只有18.5kw，流量只有200m3/h;泵转速为1450r/min，线速度为3.4m/s。从以上两点看，用润滑脂润滑是可行的。
3.2 具体方法如下
①把油箱内的机油放掉，对轴承(bearing)箱进行清洗。
②把轴承(bearing)箱两端的端盖及放油孔丝堵打开，以排除箱体内空气。
③用黄油枪把锂基脂由加油孔向轴承(bearing)箱内加注，加到润滑脂从两端盖及放油孔挤出，视为加满，并上紧轴承端盖及放油孔丝堵。用手盘车，使润滑脂在箱体内分布均匀。
启动泵后，开出口阀门，使泵在正常情况下运行，监视泵两端轴承(bearing)温度及油质情况。用红外线测温仪监测温度，数据如表1所示：
表1 轴承温度随运行时间的变化
运行时间/h 内侧轴承(bearing)温度/℃ 外侧轴承温度/℃ 室温/℃ 0.17 40 41 35 0.33 42 44 35 0.50 44 47 35 0.67 47 50 35 0.83 49 53 35 1 50 54 35 2 50 54 35 10 50 53 34 240 45 50 32 720 44 49 31
经改造后振动位移为0.04mm左右。
润滑脂油质良好、无变化，水泵运转正常，从温度监测数据(data)和振动监测数据可以看出，用润滑脂代替润滑油是可行的，能在同类型泵上推广使用。
3.3 润滑脂润滑效果
润滑脂不易泄漏，有利于水泵轴承的润滑，确保水泵安全稳定运行，大大减少加油量和加油次数。杭州南方由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。不但节油，而且降低工人的劳动强度。具体来说：
①节省油费用。使用润滑油(Lubricating oil)脂每台水泵消耗为9kg/a，费用为63元/a。而机油消耗量在骨架油封完好情况下4kg/月，费用为200元/a。每台泵可节约137元/a，大大降低了润滑费用。
②最大化减少检修费用(expense)。骨架油封平均寿命为4个月，为更换骨架油封，每年需解体检修3次左右，改为锂基脂润滑，减少人工费。材料(Material)费、机械费，并避免了在检修过程中造成设备(shèbèi)零件的损坏。
③延长了设备运行周期。从振动。温度等方面监测，使用润滑脂密封性能好，轴承运转良好，延长了轴承的使用的时长。
④改善了岗位环境。
4、结语
总之，用润滑脂代替机械润滑油(Lubricating oil)，对这种转速低、流量不大的水泵是切实可行的，并且有着明显的经济(jīng jì)效益、环境效益，是使设备(shèbèi)经济合理运行的一项有效措施。杭州南方由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。