立式泵推力轴承体改进

秦建芹
［上海凯泉泵业（集团）有限公司　200436］ 

　　摘　要：介绍了立式泵中轴承的工作原理，把改进后的轴承体结构应用到了立式泵的设计中，根据试验结果和现场的实际运行情况证明了该设计方法是可靠的。
　　关键词：推力轴承；轴承体；立式泵
　　一、前言
　　立式泵运行时会产生轴向力（轴向水推力和转动部件重量），可以通过电动机来承受，也可以由泵本身的推力轴承部件承受。
　　对于中小型立式泵通常情况下该力由泵本身的推力轴承部件承受，运转过程轴承体中轴承会发热，因此轴承体部件需要冷却来保证轴承的正常运转。设计合理的轴承体是保证泵安全运行的关键。
　　二、故障现象
　　2009年原有轴承体安装在立式离心泵上交付给客户使用，在试运行正常后停机。待工程验收时泵开起后振动比较大，电动机座底座处振动为0.07mm左右；轴承体中有异常声音。
　　停机把轴承体解体后，发现推力头和推力滚子轴承已经生锈，如图1所示。油室中进水，造成轴承体失效。

 

　　三、故障分析
　　原有轴承体结构如图2所示。原有立式泵轴承体，冷却水腔和油室由压盖、轴承盖、两个密封圈来分隔和密封。油室有三个可能的进水点：一是在轴承盖上面的毛毡圈，二是轴承盖和压盖的间隙，三是密封圈（图2中序号6）处。由于泵是室内布置，排除和第二两种可能，肯定是冷却水腔里的冷却水进入油室。分析原因：轴承盖下方的密封圈（图2中序号10）在安装时只能用尺寸保证，而无法观察到安装的情况，因此该密封圈如果在安装过程中损坏是无法发现的。如果该密封圈在安装时损坏，则泵在使用时就造成冷却水进入轴承润滑油室中，导致润滑失效，只能停泵检修。重新更换密封圈再次安装后，仍然无法预知该密封圈安装的情况，轴承处在随时损坏的风险中，给水泵的使用造成了很大的影响。为了彻底解决此问题，有必要进行新的结构改进设计。

 

　　四、新改进结构
　　新改进的轴承结构（见图3）将泵盖和轴承体结构做了大幅改进，原结构泵盖和推力头固定上轴承，轴承体和推力头固定下轴承，安装不是很方便，而且分开加工的多个零件要保证配合面的平行度很难，改进后结构上下轴承都由轴承体和推力头固定，利于保证平行度，且安装更为便捷。

 

　　为了彻底地隔断冷却水腔和油室，新改进的轴承结构修改了轴承体结构，将原有轴承体分开由两部分组成，即新的轴承体和密封压盖组成。把冷却水腔的开口方向改为轴承体的下端面，轴承体和密封压盖之间用密封垫密封，同样油室也用密封垫密封，这样的结构彻底阻断了水从冷却腔进入到油腔的可能，完全解决了轴承进水生锈损坏的可能。新改进的轴承结构，把原有的调心滚子轴承更换为深沟球轴承，在同样内径的情况下轴承极限转速提高两倍以上，减少运行中的发热量。结构改进后密封更可靠，确保油室中不会进入冷却水，轴承部件和其他部件的连接尺寸和老的结构完全相同。对于已经在使用的轴承体部件，可以直接拆卸后安装新的结构，有很大的互换性。冷却管路系统和其他部件不需要拆卸，可Z大程度地节省人工。新改进的结构安装在水泵传动部件中如图4所示。

 

　　五、结论
　　新改进的轴承体结构在立式泵中试运行后安全可靠，效果明显，经过长期实践证明可得出以下结论。
　　1）采用上述工作原理设计出的轴承体结构是可靠的。在多种规格型号的立式泵上使用，采用改进的轴承体的结构运行过程中没有发生任何故障。
　　2）与原有的轴承体结构相比结构简单，使用寿命长，互换性强，安装及调试简便易行，可靠性更高，值得进一步研究和推广。
　　参考文献
　　[1]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：中国宇航出版社，1995.
　　[2]严登丰.泵站工程[M].北京：中国水利水电出版社，2005.
　　[3]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004.

 

来源：《通用机械》2013年03期