电泵前置泵滑动轴承漏油原因分析及处理

发布时间:2015-12-18
  【摘 要】本文通过一具体实例,详细描述了YNKn300/200电动给水泵前置泵轴承室油挡漏油的原因和采取的措施,就润滑油压力偏高、节流孔板孔径偏大或检修时漏装节流孔板、迷宫环长期磨损造成间隙过大、迷宫环上回油孔堵塞、回油管道不畅通或堵塞、回油箱排烟不畅等进行了分析,并对轴承室漏油的特殊原因提出了具体解决的措施。
  【关键词】前置泵;滑动轴承;挡油盘;漏油;结构改进
  前言:
  电泵前置泵这一设备在火力发电厂中是及其重要的。由于给水泵入口的水温接近该压力下的饱和温度,工作条件恶劣,很容易发生汽化,为保证给水泵的安全运行,一般都为给水泵配置流量与给水泵相匹配的低速前置泵。因为前置泵转速低,抗汽蚀性能好,除氧器的给水经前置泵增压后进入给水泵,保证了锅炉给水泵所需的足够的汽蚀余量,从而大大改善了给水泵抗汽蚀的性能。广东珠海金湾发电有限公司#3、#4机组的电动给水泵前置泵采用是沈阳水泵股份有限公司的YNKn300/200型号。结构型式为单级双吸蜗壳泵,泵脚在中心线下面;吸入部分是法兰垂直向上,公称直径300mm,公称压力25Mpa,DIN2544;突出部分是法兰垂直向上,公称直径200mm,公称压力25Mpa,DIN2544;轴承是两个径向轴承和装在非驱动端上推力轴承;轴封采用快装式自循环机械密封,在非驱动端的推力轴承用来平衡轴向力;润滑是来自液力耦合器的油进行润滑或自身配带轴头油泵;转向是从驱动端看来为逆时针旋转的。行业中对油挡漏油及解决方法存在很多种,例如:检查回油管是否有堵塞或影响回油畅通的杂物;减低偶合器油箱油位,使回油管油流畅通;在不影响润滑的情况下适当减小进油孔板尺寸已减少进油;检查油挡是否损坏,必要时更换新油挡;如可能的话,可以在偶合器油箱注油口处安装一排烟风机,使油箱内形成负压。还有:检查各接头,重新缠绕四氟密封带;检查油挡是否完整,注意间隙是否过大;如果强制润滑,检查进油压力是否过高,回油管是否通畅;如果是风扇冷却,检查是否存在抽油现象等等。
  正文:
  在电厂中,泵轴承漏油是影响厂区环保及设备运行稳定性的重大隐患之一,所以,对于机组维护单位来说,解决电泵前置泵滑动轴承漏油现象是一项迫切的任务。
  1 轴承的结构特点
  该泵两端支承轴承采用中开式滑动轴承(图1),其结构特点如下:
  1.1给油方式
  采用外部强制供油的润滑方式,即通过压力油管道直接将润滑油注入轴承进油口,由安装在油管道上的节流孔板控制油量大小,强制轴承进行润滑。
  1.2密封方式
  为了防止润滑油泄露,在轴承体两侧装有迷宫环,靠轴和迷宫环间的细小间隙密封,且迷宫环齿间开有回油孔,极少量的漏油又通过油孔重新回到轴承室。
  2 润滑油在轴承工作时的作用
  润滑油在轴承中的作用:(1)润滑作用---机械在运转时,如果一些摩擦部位得不到适当的润滑,就会产生干摩擦。实践证明,干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化,造成机件的损坏甚至卡死。因此必须对机械中的摩擦部位给予良好的润滑。当润滑油流到摩擦部位后,就会粘附在摩擦表面上形成一层油膜,减少摩擦机件之间的阻力,而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。(2)冷却作用---轴承在高速旋转时,产生大量的热量,润滑油能带走很多热量,起到冷却的作用。(3)洗涤作用---机械工作中,会产生许多污物。如吸入空气中带来的砂土、灰尘,混合气燃烧后形成的积炭,润滑油氧化后生成的胶状物,机件间摩擦产生金属屑等等。这些污物会附着在机件的摩擦表面上,如不清洗下来,就会加大机件的磨损。另外,大量的胶质会使活塞环粘结卡滞,导致转动设备不能正常运转。因此,必须及时将这些污物清理,这个清洗过程是靠润滑油在机体内循环流动来完成的。(4)密封作用---转动机械中,各工件在配合时,都有一定的配合间隙。这样能保证各运动副之间不会卡滞。但这些间隙可造成工件之间密封不好。润滑油在这些间隙中形成的油膜,保证了整个系统的密封性。(5)防锈作用---大气、润滑油中的水分以及产生的酸性气体,会对机件造成腐蚀和锈蚀,从而加大摩擦面的损坏。润滑油在机件表面形成的油膜,可以避免机件与水及酸性气体直接接触,防止产生腐蚀、锈蚀。(6)消除冲击载荷---轴承间隙中的润滑油将缓和机件所受到的冲击载荷,使机械平稳工作,并防止金属直接接触,减少磨损。
  3 轴承室漏油的一般原因及采取的措施
  从该泵轴承结构上以及多次的维护检修中我们总结了轴承室漏油的原因。
  3.1润滑油压力偏高
  任何一台转动设备的滑动轴承(强制供油),对于供油压力都有一定的要求,如果油压过高,容易造成来油量增多,回油不畅,致使轴承室油挡漏油。该泵各轴承入口油压设计为(0.07-0.15MPa),如果油压高于上限,可调整润滑油压力控制阀或节流孔板的孔径。
  3.2节流孔板孔径偏大或检修时漏装节流孔板
  管路中节流孔板的孔径在泵安装调试期间根据轴承所需油量已调好,一般孔径为1-2mm,在检修过程中不要轻易更改其孔径大小,造成来油量明显增多,油不能及时排走。另外,检修结束回装油管路时一定不要漏装节流孔板,这种现象在检修过程中时有发生。
  3.3迷宫环长期磨损造成间隙过大
  迷宫环径向间隙过大是造成轴承室漏油的主要原因,通常迷宫环与轴之间的单侧间隙为轴径的1.5/1000—2/1000,如果间隙超标一定要修复或更换迷宫环。
  3.4迷宫环上回油孔堵塞
  回油孔堵塞也是轴承时漏油的主要原因之一,由于回油孔堵塞,造成少量漏油不能通过回油孔及时返回轴承室而外漏。因此,润滑油油质合格和轴承室的洁净度是很必要的。
  3.5回油管路不畅通或堵塞
  回油管路被异物堵塞也是比较常见的,由于回油不畅通造成轴承室满油而引发轴承室漏油。所以在检修过程的回装阶段,对于油管路一定要清扫干净,防止杂物留在其中。
  3.6回油箱排烟不畅
  由于油系统的回油温度都比较高,油箱内不可避免的聚积一定的油烟,如果排烟不畅,油箱内极易形成微正压,造成回油不畅引起轴承室漏油。
  4 轴承室漏油的特殊原因及其措施
  4.1进一步原因分析
  轴瓦间隙过大或轴瓦钨金面刮研工艺不良出现沟痕、偏斜等,造成轴与轴瓦接触不好,压力油从轴瓦两侧流出时不是缓缓溢出,而是成喷射状,轴瓦两端面与迷宫环之间的距离又很近,喷射状的压力油直接溅到迷宫齿上,这样,仅靠迷宫环的间隙密封,封不住这样大量的压力油,加之回油孔小,不能及时回油,Z终造成轴承室油挡漏油。
  在一次机组检修后该泵轴承室出现了漏油现象,在处理该项缺陷时,我们按照常规采用了上述几种方法处理后仍然有漏油现象存在。Z后经设备解体检查发现是该泵轴与轴瓦接触不良造成的。
  4.2改进措施
  针对上述轴承室漏油的特殊原因,我们借鉴了R16K-550耦合器、DG400-140给水泵等转动设备的轴承油挡密封模式;采用挡油盘或迷宫齿与挡油盘联合的工作方式,决定在轴上轴瓦与迷宫环之间加装一简易挡油盘(图2)。
  挡油盘一般是靠紧力或紧定螺钉固定到轴上的,有的挡油盘与轴径之间还加有密封胶圈,因而它与轴之间理论上是没有间隙的。这样,加装简易挡油盘后即使轴两侧有压力油喷出,也直接喷射到挡油盘上,被挡回到轴承室内,不会直接喷到迷宫齿上,而对少量的溅油,迷宫齿是完全能够阻挡并通过回油孔回收的。实践证明,当初我们的分析和采取的措施是正确的,加装简易挡油盘后该泵轴承室不再漏油。
  结论
  对于外部强制供油的滑动轴承,如果迷宫式挡油环经常漏油,不妨按照上述原因进行分析、解决,如果在传统检修方法无效的情况下,不妨尝试一下加一挡油盘来有效遏制滑动轴承的漏油。
  致谢
  在撰写本文的过程中,得到了珠海金湾发电有限公司设备部机械二班点检温志强同志的悉心指导和耐心帮助。感谢拓奇公司的李胜辉师傅,在日常的维护和检修中每一次分析和每个数据,都离不开他的细心实施。在此,仅向给予无私帮助和指导的领导和同事们表示我Z崇高的敬意和衷心的感谢。
  参考文献
  [1]叶片泵设计手册.沈阳水泵研究所著.北京市机械工业出版社,1983
  [2]机械设计手册(Z新第五版).成大先主编.化学工业出版社.2008-4-1
  [3]沈阳水泵厂.《YNKn300/200前置泵安装使用说明书》.2005.1