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注聚注水離心泵滑動軸承的改進

發(fā)布時間:2019-10-30信息來源:瀏覽次數(shù):1162

關(guān)鍵詞:注聚注水離心泵;滑動軸承;技術(shù)革新;現(xiàn)場應(yīng)用
1、概述
采油六廠喇嘛甸油田現(xiàn)有注聚站4座,注聚泵188臺,滑動軸承頂間隙大于0.3mm報廢處理,側(cè)間隙大于0.2mm做報廢處理。
2 滑動軸承與摩擦損分析
軸承是支承軸頸的部件,有時也用來支承軸上的回轉(zhuǎn)零件,電動機的轉(zhuǎn)子和多級離地泵的轉(zhuǎn)子等,根據(jù)軸承件摩擦、性質(zhì)不同,軸承可分為滑動摩擦軸承(簡稱滑動軸承)和滾動摩擦軸承(簡稱滾動軸承)?;瑒虞S承:在滑動軸承表面若能形成潤滑膜將運動副表面分開,則滑動摩擦力可大大降低運動副表面的摩擦系數(shù),則滑動摩擦力可大大降低,由于運動副表面不直接接觸,因此也避免了磨損,滑動軸承的承載力較大,回轉(zhuǎn)精度高,潤滑效果好,具有抗沖擊作用,因此,在油田上獲得廣泛的應(yīng)用。而潤滑油膜的形成是滑動軸承能正常工作的基本條件,影響潤滑膜形成的因素有潤滑方式,運動副相對運動速度,潤滑劑的物理性質(zhì)和運動副表面的粗糙度等,滑動軸承的設(shè)計應(yīng)根據(jù)軸承的工作條件,確定軸承的結(jié)構(gòu)類型,選擇潤滑和潤滑方法。
3 磨損機理分析
(1)粘著磨損。當(dāng)運動副摩擦表面的微凸體在靜止時相互作用,各點相嵌在一起,即發(fā)生“冷焊”現(xiàn)象,在相對滑動時,材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面或脫離所附著的表面,而形成游離顆粒,稱為粘著磨損。
(2)磨料磨損。從外部進入摩擦面間的游離硬顆粒(如塵土、或摩擦造成的金屬顆粒)或較硬的微凸體,在較軟的材料表面上劃出的溝紋。被剝離的材料形成新的游離顆粒,這樣的微切削過程叫磨料磨損。
4 滑動軸承機理分析
軸承支承軸工作,軸在其中轉(zhuǎn)動時,軸和滑動軸承之間必然有強烈的摩擦。一般滑動軸承材料要具備以下要求:一是在工作溫度下具有足夠的強度和硬度。以便承受軸頸所施加的單位壓力,并能耐磨;二是有足夠的塑性和韌性來保證與軸配合良好,并抵抗沖擊和振動;三是有良好的磨合能力及良好的抗蝕性,以及良好的導(dǎo)熱性和較小的膨脹系數(shù);四是與軸的摩擦系數(shù)為最小,并能保持住潤滑油。
5 滑動軸承在運行中出現(xiàn)的問題及改進
滑動軸承在重載、高速轉(zhuǎn)動的環(huán)境下工作,用油泵將潤滑油強制循環(huán)到摩擦副表面后,形成油膜,由于油膜非常光滑,阻力很小,從而使摩擦力大大減小。由于各種原因,滑動軸承得不到充分的潤滑,當(dāng)泵軸靜壓在軸承上時,軸承與軸的側(cè)間隙只有0.08mm,頂部間隙0.17mm,而軸承底部與軸則直接接觸并沒有存在間隙,潤滑油很難繞過泵軸形成360°的環(huán)形徑向流動,很難達到理想狀態(tài)下的潤滑效果,當(dāng)瞬間啟停泵時,潤滑油未形成離心力,產(chǎn)生不了足夠的浮力,只能由電機帶動泵軸與軸承摩擦轉(zhuǎn)動,此刻,軸承底部大部分與軸產(chǎn)生干摩擦,形成高溫,而產(chǎn)生的高溫將軸承烏金表面燒焦變硬生成積碳,這種變黑又硬的高點對泵損傷最為嚴(yán)重,使泵軸出現(xiàn)溝槽,軸承出現(xiàn)麻點,剝蝕、這種長時間的反復(fù)啟停泵,會造成二次傷害,嚴(yán)重時軸瓦損壞,泵軸表面粗糙,壽命宿短。造成了金屬間的干摩擦,從而在很短的時間內(nèi)產(chǎn)生高溫,燒壞滑動軸承,造成較大的機械事故。
分析事故原因有以下幾方面:一是泵靜止時。軸緊壓滑動軸承,使滑動軸承與軸之間間隙小。啟泵瞬間會出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象,會產(chǎn)生磨損及合金脫落碎屑;二是泵進出口壓力不穩(wěn),泵內(nèi)流體沖擊力不均勻而出現(xiàn)振動,滑動軸承出現(xiàn)疲勞變形,間隙增大,產(chǎn)生振動,軸對滑動軸承產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象;三是空氣中沙塵飄入軸與軸瓦之間,軸承出現(xiàn)梨溝、落屑;四是碎屑脫落嚴(yán)重時,軸承得不到?jīng)_洗,阻塞軸瓦進油口,中斷了潤滑。
根據(jù)上述分析可以看出,啟停泵時,產(chǎn)生干摩擦對滑動軸承磨損幾率最大。我們對滑動軸承表面結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,軸在潤滑時由干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦最后進入液體摩擦。
第一,沿軸向方向在滑動軸承兩邊車銑4mm寬、2mm深油槽兩道,使?jié)櫥驮诨瑒虞S承內(nèi)形成360°潤滑沖洗、冷卻作用。鉆通孔φ4mm各4個,使含有雜物的潤滑油在此流出,達到既強化了碎屑的沖洗,和冷卻泵軸作用,而兩邊的油槽又積蓄了瓦面油量的補充量。第二,在沿軸向方向在滑動軸承中間,平均銑2mm、寬2mm深的存油槽兩道,并在瓦面上均勻鉆直徑φ2mm,寬2mm深存油坑9個,待啟停泵時,有充足的潤滑油供應(yīng),從而改善干摩擦狀態(tài)。因為泵在高速運轉(zhuǎn)時軸與滑動軸承間油膜保持在0.01以下,可確保邊界摩擦,待軸高速轉(zhuǎn)動時,環(huán)形油槽供油迅速進入液體摩擦。軸與滑動軸承不接觸,產(chǎn)生的碎屑明顯降低延長了滑動軸承的使用壽命。

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