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湖南立佳機(jī)械制造有限公司
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旋流池泵房立式長(zhǎng)軸液下泵檢修頻繁原因分析及改進(jìn)
1 引言
湘鋼八水站旋流池泵房于l995 l0月建成投產(chǎn)，是湘鋼高線(xiàn)精品工程的重要配套項(xiàng)目， 主要承擔(dān)高線(xiàn)軋制系統(tǒng)濁環(huán)回水處理任務(wù)。當(dāng)時(shí)配有兩臺(tái)600LA一23 立式長(zhǎng)軸液下泵，一開(kāi)一備。 從1996年l999年， 該立式長(zhǎng)軸液下泵設(shè)備由于當(dāng)時(shí)設(shè)汁、制造、安裝、選型不合理，頻繁檢修，運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，二 個(gè)月就要檢修一次立式長(zhǎng)軸液下泵，一次檢修需要資金7-8萬(wàn)元．造成運(yùn)行成本居高不下，還嚴(yán)重制約安全生產(chǎn)。
2 原因分析
2．1 選型不合理
該泵正常工作流量Q1=3 000 m³／h，而高線(xiàn)濁環(huán)水回流Q2 =2 400 m³/h，Q1-Q2 =600m³／h，迫使陔泵間歇工作，頻繁啟動(dòng)， 而啟動(dòng)電流是正常工作電流的6-7 倍，對(duì)電機(jī)、水泵都產(chǎn)生瞬間沖擊，瞬間扭矩，而頻繁啟動(dòng)又增加“水錘”對(duì)止回閥和泵體的“錘擊”次數(shù)，造成故障頻繁。
2．2 泵的設(shè)計(jì)、制造不完善
該泵由中心旋轉(zhuǎn)體部分和泵體部分組成
中旋轉(zhuǎn)體部分是葉輪、軸、聯(lián)軸螺母、推力軸承、聯(lián)軸器等組成，而傳動(dòng)軸長(zhǎng)7.6m，由5根軸用聯(lián)軸螺母連結(jié)，用5個(gè)橡膠軸承徑向定位。 從泵的設(shè)計(jì)和制造角度分析，泵軸和橡膠軸承的配合間隙很重要，因?yàn)橄鹉z軸承是靠水潤(rùn)滑的，水應(yīng)能進(jìn)入軸與橡膠軸承的間隙，并因綜合考慮泵內(nèi)管、外管、橡膠軸承支承體及泵軸的直線(xiàn)度和加工、裝配誤差等。 若配合間隙過(guò)小，橡膠軸承冷卻澗滯水從填料聞下部順軸下流，很難保證橡膠軸承潤(rùn)滑充分，即會(huì)引起堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 若配合間隙過(guò)大，則軸與橡膠軸承不同心，中心距較大，易出現(xiàn)軸的抖動(dòng)現(xiàn)象，況且工作介質(zhì)里面含氧化鐵皮顆粒會(huì)加劇磨損，使橡膠軸承與軸套、葉輪與密封環(huán)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，造成檢修頻繁。
從材料和質(zhì)量角度分析．600LA-23立式長(zhǎng)軸泵重約6.2T，主要材質(zhì)有HT250、Q235A、QT700-2、35#鋼等，軸向尺寸達(dá)7．6 米長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子，其質(zhì)量分布在沿軸向相互平行的若干平面內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子以等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)．各質(zhì)量產(chǎn)生的離心力所帶來(lái)的不平衡慣性力以及不平衡慣性力引起轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，另外轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力．其方向隨轉(zhuǎn)子的同轉(zhuǎn)而改變，從而引起轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)周期性的強(qiáng)迫振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)頻率接近轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)角頻率時(shí)，從而產(chǎn)生共振，造成頻繁檢修。
從潤(rùn)滑角度和軸套泄漏分析，由于泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，填料函內(nèi)表面、盤(pán)根、軸套相互磨損，0.23 MPa的壓力水沿著填料部件向外噴，油盒經(jīng)常進(jìn)水，引起油變質(zhì)，損壞軸承，即使換上新潤(rùn)滑油、新軸承，易“舊病復(fù)發(fā)”，造成檢修頻繁，惡性循環(huán)。
2．3 原安裝基礎(chǔ)未高標(biāo)準(zhǔn)找水平
經(jīng)檢查18-1#安裝基礎(chǔ)東高南低相差100µm，18-2#安裝基礎(chǔ)東南方向相差50µm，西北方向相差185µm。
3 改進(jìn)措施
3．1 根據(jù)八水站旋流池T作狀念．選用合理的泵型 例如：18-3#泵．500LCW一20； 工作參數(shù)( =2400 m³/h；H=17.8 m．而旋流池抽水工作面到泵出口水面有15.8m、避免泵的斷續(xù)頻繁工作狀態(tài)。
3．2 高標(biāo)準(zhǔn)找好泵的安裝基礎(chǔ)，高標(biāo)準(zhǔn)找好葉輪的靜平衡(要求每次檢修前)．例如：1998年到18-2#‘葉輪找靜平衡配重1.5 kg。
3．3 采用變頻技術(shù)，根據(jù)用戶(hù)來(lái)水流量控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速．從而達(dá)到長(zhǎng)周期安全運(yùn)行�；虿捎秒娮铀粰z測(cè)儀自動(dòng)控制開(kāi)啟泵，控制出水閥門(mén)開(kāi)啟度，減少不必要的啟泵次數(shù)。
3．4 聯(lián)軸方式上，采用錐度聯(lián)軸套取代螺母聯(lián)軸方式，保證泵軸的同心度要求，并且裝拆方便，泵軸選用45#鋼。
3．5 在葉輪進(jìn)口處下方增設(shè)一個(gè)下導(dǎo)軸承．在傳動(dòng)軸油盒里增加一個(gè)向心球軸承．以提高泵的運(yùn)行平穩(wěn)性和使用壽命。
3．6 泵軸與橡膠軸承的配合間隙控制在0．2～0．3mm，各軸承部件采用外供水結(jié)構(gòu)形式，對(duì)每個(gè)軸承進(jìn)行外供水．確保有壓清水潤(rùn)滑冷卻每個(gè)軸承。將原橡膠軸承改為好點(diǎn)的軸承．提高軸承的自潤(rùn)滑性能和使用壽命，提高金屬軸承等級(jí)，采用E級(jí)，提高泵的運(yùn)行平穩(wěn)性和使用壽命。
3．7 在葉輪前、后密封環(huán)處采用外供有壓清水，沖刷該部位濁環(huán)水中的沉淀物、氧化鐵皮等雜物，減少對(duì)葉輪密封環(huán)部位和前、后密封環(huán)的磨損。在填料函部件用進(jìn)口密封材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)浸油石棉盤(pán)根，再在填料函至油盒中間增加一個(gè)金屬擋水盤(pán)，嚴(yán)格控制軸向泄漏，保證油盒油質(zhì)不被乳化變質(zhì)，從而延長(zhǎng)水泵的檢修周期。
3．8 為避免發(fā)生共振，在設(shè)計(jì)上應(yīng)使轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速大于1．4倍一階臨界轉(zhuǎn)速，或小于0．85倍一階臨界轉(zhuǎn)速。
4 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)以上改進(jìn)．八水站18-1#、18-2# 600LA一23立式長(zhǎng)軸泵從2000年至2004年運(yùn)行過(guò)程中，我們結(jié)束了二、三個(gè)月一次搶修的混亂局面．實(shí)現(xiàn)了一年一次有條不紊的計(jì)劃?rùn)z修。
