螺桿泵軸套抱死原因技術(shù)分析

    螺桿泵是一種有獨(dú)特構(gòu)造方式的容積泵，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速機(jī)、連軸桿及連桿箱、定子及轉(zhuǎn)子等部分組成。通過螺桿泵軸套抱死分析介質(zhì)及轉(zhuǎn)速對(duì)軸套間隙的要求，提出了解決軸套抱死的整改方案。經(jīng)實(shí)踐證明，改造后的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)一切正常。

    一、前言

    我公司一螺桿泵突然跳閘。維修人員速趕現(xiàn)場對(duì)泵進(jìn)行原因調(diào)查及維修。經(jīng)拆泵檢查，跳閘原因?yàn)殂~軸套與軸徑抱死所致。現(xiàn)結(jié)合軸套與軸徑間隙對(duì)其抱死做一下技術(shù)說明。

    二、原因分析

    根據(jù)滑動(dòng)軸承的工作情況，一般襯套孔與軸配合是間隙配合，零件圖上軸徑與襯套孔徑的尺寸偏差，一般是按平均工作溫度20℃時(shí)保證軸與襯套孔間具有合理間隙變化而確定的。影響滑動(dòng)軸承過熱故障的因素很多,在軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，材料選用正確的情況下，滑動(dòng)軸承過熱主要是軸承徑向間隙的大小裝配不當(dāng)及使用不當(dāng)造成的。
    滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過熱故障的影響，滑動(dòng)軸承的徑向間隙Δ就是軸承孔直徑與軸頸直徑之差，滑動(dòng)軸承要留有一定的徑向間隙，其作用如下：是實(shí)現(xiàn)軸與軸承活動(dòng)聯(lián)接的起碼條件；是控制軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度的保證；是形成液體潤滑的重要條件。因此,滑動(dòng)軸承的徑向間隙十分重要，過大或過小都極為有害。間隙過小，難以形成潤滑油膜，摩擦熱不易被帶走，使軸承過熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)“抱軸”；間隙過大，油膜也難以形成，會(huì)降低機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)和噪音，甚至導(dǎo)致燒瓦事故。

    三、滑動(dòng)軸承徑向間隙的確定

    螺桿泵的技術(shù)性能：軸頸轉(zhuǎn)速ｎ=2950ｒ/ｍｉｎ，軸頸直徑ｄ=30ｍｍ；電機(jī)為同步電機(jī)，潤滑油為渣油，軸承材料為錫基銅。
    滑動(dòng)軸承徑向間隙的理論值滑動(dòng)軸承徑向間隙Δ=Ｋ·ｄ。
    式中：Ｋ———高精度軸承系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得Ｋ=0.0008。
    ｄ———軸頸的直徑，ｄ=30ｍｍ。
    代入得：Δ=0.02ｍｍ
    由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，大間隙Δｍａｘ=0.10ｍｍ。
    對(duì)原軸套測量，數(shù)據(jù)及位置：
    對(duì)軸徑進(jìn)行測量，對(duì)應(yīng)位置尺寸數(shù)據(jù)：
    軸徑1：29.99mm29.94mm29.90mm
    軸徑2：29.92mm29.90mm29.90mm
    軸套1：30.01mm29.97mm29.92mm
    軸套2：29.94mm29.92mm29.915mm
    滑動(dòng)軸承徑向間隙的實(shí)際值大間隙：主動(dòng)桿:0.03mm從動(dòng)桿：0.02mm。
    該軸承在實(shí)際使用過程中，由于間隙過小，摩擦熱不易被帶走，加之潤滑油為介質(zhì)渣油，雜質(zhì)較多，易進(jìn)入間隙，使軸承過熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)“抱軸”，出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。

    四、預(yù)防及改進(jìn)措施

    為了防止軸承產(chǎn)生過熱故障，若把徑向間隙調(diào)大一些，Δ=0.03ｍｍ。這時(shí)該軸承的配合副雖能正常工作，但其使用壽命卻極大縮短，因此在確定軸承徑向間隙時(shí)，應(yīng)保證軸承在正常工作的前提下盡可能留小些。在軸承裝配后，首先應(yīng)按磨合試運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)范進(jìn)行良好的磨合及試運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再逐漸加載加速，使軸和軸承的配合表面凸起處磨平，后再投入正常運(yùn)行。否則,即使間隙調(diào)得并不小，但卻因?yàn)檠b配后不進(jìn)行磨合試運(yùn)轉(zhuǎn)，而投入正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致軸承過熱甚至燒瓦。對(duì)此，滑動(dòng)軸承徑向間隙應(yīng)控制在0.10ｍｍ～0.15ｍｍ。
    滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過熱和壽命影響很大，因此對(duì)于徑向間隙，一定要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi)。在確定軸承徑向間隙時(shí)，要全面考慮影響徑向間隙的因素，除了考慮軸的直徑、轉(zhuǎn)速、載荷及機(jī)器的精度外，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
    ａ、軸承材料。軸承材料不同，膨脹系數(shù)不同，間隙也就不同。
    ｂ、軸和軸承表面的粗糙度。
    ｃ、軸頸和軸承的幾何形狀和相互位置誤差(即圓度、圓柱度、同軸度等)。
    ｄ、軸承的工作溫度。
    ｆ、起動(dòng)工況的突然變化。

    五、結(jié)論

    不同介質(zhì)和不同轉(zhuǎn)速對(duì)螺桿泵軸套間隙的要求是不一樣的。通過上述計(jì)算及分析，得出了軸套的佳間隙數(shù)據(jù)。設(shè)備改造一年來運(yùn)行一切正常，驗(yàn)證了我們的分析是可行的。