螺杆泵轴套抱死原因技术分析

螺杆泵轴套抱死原因技术分析

    螺杆泵是一种有独特构造方式的容积泵，主要由驱动电机及减速机、连轴杆及连杆箱、定子及转子等部分组成。通过螺杆泵轴套抱死分析介质及转速对轴套间隙的要求，提出了解决轴套抱死的整改方案。经实践证明，改造后的设备运转参数一切正常。

    一、前言

    我公司一螺杆泵突然跳闸。维修人员速赶现场对泵进行原因调查及维修。经拆泵检查，跳闸原因为铜轴套与轴径抱死所致。现结合轴套与轴径间隙对其抱死做一下技术说明。

    二、原因分析

    根据滑动轴承的工作情况，一般衬套孔与轴配合是间隙配合，零件图上轴径与衬套孔径的尺寸偏差，一般是按平均工作温度20℃时保证轴与衬套孔间具有合理间隙变化而确定的。影响滑动轴承过热故障的因素很多,在轴承结构设计合理，材料选用正确的情况下，滑动轴承过热主要是轴承径向间隙的大小装配不当及使用不当造成的。
    滑动轴承径向间隙对轴承过热故障的影响，滑动轴承的径向间隙Δ就是轴承孔直径与轴颈直径之差，滑动轴承要留有一定的径向间隙，其作用如下：是实现轴与轴承活动联接的起码条件；是控制轴的运转精度的保证；是形成液体润滑的重要条件。因此,滑动轴承的径向间隙十分重要，过大或过小都极为有害。间隙过小，难以形成润滑油膜，摩擦热不易被带走，使轴承过热，严重时会“抱轴”；间隙过大，油膜也难以形成，会降低机器的运转精度，会产生剧烈振动和噪音，甚至导致烧瓦事故。

    三、滑动轴承径向间隙的确定

    螺杆泵的技术性能：轴颈转速ｎ=2950ｒ/ｍｉｎ，轴颈直径ｄ=30ｍｍ；电机为同步电机，润滑油为渣油，轴承材料为锡基铜。
    滑动轴承径向间隙的理论值滑动轴承径向间隙Δ=Ｋ·ｄ。
    式中：Ｋ———高精度轴承系数，由《机械设计手册》查得Ｋ=0.0008。
    ｄ———轴颈的直径，ｄ=30ｍｍ。
    代入得：Δ=0.02ｍｍ
    由《机械设计手册》查得，大间隙Δｍａｘ=0.10ｍｍ。
    对原轴套测量，数据及位置：
    对轴径进行测量，对应位置尺寸数据：
    轴径1：29.99mm29.94mm29.90mm
    轴径2：29.92mm29.90mm29.90mm
    轴套1：30.01mm29.97mm29.92mm
    轴套2：29.94mm29.92mm29.915mm
    滑动轴承径向间隙的实际值大间隙：主动杆:0.03mm从动杆：0.02mm。
    该轴承在实际使用过程中，由于间隙过小，摩擦热不易被带走，加之润滑油为介质渣油，杂质较多，易进入间隙，使轴承过热，严重时会“抱轴”，出现烧瓦现象。

    四、预防及改进措施

    为了防止轴承产生过热故障，若把径向间隙调大一些，Δ=0.03ｍｍ。这时该轴承的配合副虽能正常工作，但其使用寿命却极大缩短，因此在确定轴承径向间隙时，应保证轴承在正常工作的前提下尽可能留小些。在轴承装配后，首先应按磨合试运转规范进行良好的磨合及试运转，然后再逐渐加载加速，使轴和轴承的配合表面凸起处磨平，后再投入正常运行。否则,即使间隙调得并不小，但却因为装配后不进行磨合试运转，而投入正常运行，从而导致轴承过热甚至烧瓦。对此，滑动轴承径向间隙应控制在0.10ｍｍ～0.15ｍｍ。
    滑动轴承径向间隙对轴承过热和寿命影响很大，因此对于径向间隙，一定要严格控制在合理的范围内。在确定轴承径向间隙时，要全面考虑影响径向间隙的因素，除了考虑轴的直径、转速、载荷及机器的精度外，还应考虑以下几点：
    ａ、轴承材料。轴承材料不同，膨胀系数不同，间隙也就不同。
    ｂ、轴和轴承表面的粗糙度。
    ｃ、轴颈和轴承的几何形状和相互位置误差(即圆度、圆柱度、同轴度等)。
    ｄ、轴承的工作温度。
    ｆ、起动工况的突然变化。

    五、结论

    不同介质和不同转速对螺杆泵轴套间隙的要求是不一样的。通过上述计算及分析，得出了轴套的佳间隙数据。设备改造一年来运行一切正常，验证了我们的分析是可行的。