高速泵润滑油油压故障分析与排除技术浅析
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【摘要】高速泵广泛应用于化工生产中,是由电机,增速箱和泵组成,具有体积小、重量轻、小流量、高扬程、运行平稳等特点。本文结合高速泵的结构、工作原理特点及密封,重点结合高速泵润滑油油压故障实例,对故障产生的原因进行了分析,并结合原因分析对故障进行了排除,确保了高速泵正常运行。
【关键词】高速泵 油压故障 排除技术
一、高速泵的结构
高速离心泵由增速机、机械密封、叶轮、诱导轮、扩散器密封腔体、润滑油系统等组成。辅助油路系统是在启动高速泵前使用。辅助油泵启动后,油路系统里的油压达到使用压力,各润滑部位得到润滑,这时开起高速泵,启动瞬间各转动部位都得到充分地润滑,避免由于高速启动瞬间对轴承、轴瓦的磨损。运行油路系统也就是泵本身的内循环系统。启动高速泵后,高速泵本身自帶的油泵运转,将润滑油打入运行油路系统,辅助油泵停止。
二、高速泵的原理及特点
高速泵的工作原理与普通离心泵类似,所不同的是利用增速箱的增速作用使工作叶轮获得数倍于普通离心泵的工作转速,从而获得很高的排出压力。高速泵主要由泵机组、增速装置、润滑、监控系统、底座及电机组成。其特点为:单级扬程高达1900m,在低比转速(ns)80以下能特别发挥高性能,而且没有口环,所以不会产生由于口环磨损而引起性能下降的现象;采用完全开式直线辐射状叶轮结构,在高速运转时也不会产生轴向载荷;由于泵内最小侧隙在1mm左右,因此对于黏度在0. 5Pa·s(500cP)以下固体颗粒小于0. 1mm的各种 液体泵也能正常运行;使用了在高速运转情况下,能满足各种使用条件,并能经受长期连续运转的各种密封结构和 优异的机械密封;具有扬程中断特性,所以在排出阀开放运转时,不会发生电动机过载的危险;采用积木式设计思想、零部件模块化和标准化程度高,做到大部分零部件能互换和通用,缩短了交货期和降低用户保养费用。缺点是易出故障,维修费用高。
三、高速泵的密封
高速泵由普通电动机通过增速齿轮箱增速后驱动过流部件,利用增速箱的增速作用获得很高的排出压力,高速泵的密封是由介质密封,润滑油密封,齿轮箱密封组成。泵体部分的轴封为两套串联的机械密封,两套机械密封之间的密封腔充满密封油,在密封液补给循环系统内进行循环,对机械密封进行润滑、冷却。增速箱与泵体之间有一空腔,泄漏的润滑油和密封油都积聚到这里,经排油孔排出。增速箱是泵高速化的关键,高速机械密封,滑动轴承是高速泵能够安全长期运行的保证。
四、高速泵润滑油油压故障分析
(一)润滑油油压故障
某厂加氢车间在2013年改造后增加了两台贫液泵,型号为:SHP-V65-40-4/730,立式高速泵,厂家为北京巡航,由一台三相异步电动机驱动,通过联轴器带动齿轮箱中的低速轴,中速轴,高速轴旋转,转速达17600r/min,变速箱内置摆线齿轮润滑主油泵,油泵主要有带有圆弧齿形的外转子,偏心安装的内转子组成,由低速轴通过安装在外转子内侧的两个传动销传动,通过弹簧给予油泵轴向预紧力,实现为低,中速轴上的滚动轴承和高速轴的滑动轴承提供润滑油。在基座上配备辅助油泵,并配以油压连锁,当主油泵油压低于0.18MP时,辅油泵自启,油压低于0.13MP时停机。
2017年12月,A泵油压低报警,辅助油泵自启,拆检发现变速箱中间托架在安放主油泵的部位出现数道贯通裂纹,是造成润滑油降低的主要原因,联系厂家更换中间托架后开机正常,运转半个多月后又出现油压低报警,
(二)润滑油油压故障原因分析
停泵拆检发现中间托架上与主油泵底面相接触的部位(此处左面为油泵出口,右面为油泵入口)整个平面出现大面积偏磨,并形成浅槽,深度达0.4mm,这就使润滑油的吸入端和排出端无法完全隔断,压力较高的出口润滑油会沿着此处回窜到吸入端,引起油压降低。
主油泵的内转子齿轮与外转子的圆弧齿的配合啮合面磨损严重,表面粗糙。分析是由于中间托架上安装内置摆线油泵座的平面(图一)与中间托架定位密封面的平行度出现偏差,造成油泵在安装后的垂直度偏移增大,使运转中的齿轮产生径向不规则跳动,,不能得到正确的啮合位置,产生齿轮啮合转动干涉现象,这种不利的工作条件加剧了齿轮齿形的磨损,逐渐使齿面的变得粗糙,影响了油泵的工作效率,并产生较大的噪音。
五、故障排除
低速轴轴承座内孔接触不良,通过量缸表检查,发现孔椭圆度超标,轴承在内孔中无法自由窜动。根据以上分析,首先将内置摆线油泵座的平面通过研磨回复原有的表面精度,然后将中间托架在床子上找好水平度,调整处理好定位面与油泵座底面的平行度,再将摆线油泵底面与中间托架上的油泵座平面对研,使两平面达到完全接触。修复低速轴轴承座内孔,并使其内径比轴承外圈尺寸大0.02-0.04mm,更换新的主油泵后恢复。另外检查清洗油冷器,提高冷却效果,检查主油泵出口与辅油泵出口连接处的单向阀,防止润滑油沿单向阀回流。试泵时,内置主油泵油压达到0.35MP.随着油温升高至70度左右,油压保持在0.25MP,满足设备的正常使用。
六、结束语
高速泵广泛应用于化工生产中,是由电机,增速箱和泵组成,具有体积小、重量轻、小流量、高扬程、运行平稳等特点。结合高速泵的结构、工作原理特点及密封,重点结合高速泵润滑油油压故障实例,对故障产生的原因进行了分析,并结合原因分析对故障进行了排除,确保了高速泵正常运行。
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