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立式多级泵平衡鼓磨损后,轴向力转移到电机轴承

作者:云获客 来源: 技术分享 6 次浏览

立式多级泵平衡鼓间隙磨大后,平衡室压力升高,反向平衡力不够,剩余轴向力就转移到电机推力轴承上。

立式多级泵平衡鼓磨损后,轴向力转移到电机轴承

立式多级泵的叶轮串在一根轴上,每一级都产生指向吸入端的轴向力,级数一多,总的轴向力很大。平衡鼓装在排出端,一侧承受排出压力,另一侧是平衡室,平衡室用平衡管接回吸入侧。鼓两端的压差产生一个与叶轮轴向力相反的力。鼓和衬套的间隙变大以后,这个反力就维持不住。反力小了以后,叶轮原有的轴向力并没有消失,只是换了承担者。

间隙磨大以后力去了哪里

间隙正常时,从排出侧漏进平衡室的液体不多,平衡管能把平衡室压力维持在接近吸入压力,鼓两侧压差大,平衡力足够。间隙磨大后,漏进平衡室的液体变多,平衡室压力升高,压差变小,平衡力下降。剩下的轴向力沿轴传到联轴器,再传到电机的推力轴承上。电机轴承本来只承担很小的残余力,这时变成主要受力件。联轴器是传力的路径,所以电机轴承先热,泵体上未必有推力瓦。

立式泵的泵体内往往不设能承受全部轴向力的推力轴承,设计时就把残余轴向力交给电机。平衡鼓完好时,电机轴承温度正常。鼓一磨损,电机轴承温度升高,油脂变稀流失,严重时轴向上下窜动,联轴器端面间隙跟着变。泵端可以没有单独的推力轴承发烫,热出现在电机上,容易被当成电机自身的轴承问题。泵端没有推力轴承时,轴向力无处可留,只能进电机。

效率也会下降。平衡水泄漏等于从出口回到进口的内循环,流量略减。电机既要承担这部分回流,又要承担额外轴向负荷,电流不一定降低。平衡管会明显发热,管内流速高,有时能听到流水声。平衡管又热又响,是间隙已经大了的直接迹象,比单看电机轴承温度更靠近原因。平衡管发热说明泄漏流量已经变大,不是轴承缺油那种局部热。

间隙是慢慢磨大的,轴向力也是慢慢转移的。电机轴承温度逐周升高,加油以后只能暂时降下,很快又升。这和一次缺油不一样。缺油是油位恢复后温度就稳住。平衡鼓磨损时油位正常,温度仍往上走,因为多出来的是轴向负荷,不是油量不够。加油只能短暂降温,负荷仍在,温度还会回到原来的爬升趋势。

和平衡管堵塞、轴承自身损坏分开

平衡管堵塞时,平衡室里的液体排不走,压力也会升高,平衡力同样消失,电机轴承一样发热。差别在管子:堵塞时平衡管是凉的、没有流量。鼓磨损时平衡管又热又有明显泄放。把平衡管拆开,堵塞能看到异物,磨损则管子是通的,鼓和衬套的间隙已经超差。管子是通的而压力仍高,多出来的液体只能是从磨大的间隙漏进来的。

电机轴承自己缺油或疲劳时,轴承也会热,但平衡室压力仍然低,平衡管流量和平时一样,泵的轴向窜动不大。只有轴承温度高、平衡室压力也高,才说明轴向力已经转移过来。只换电机轴承、不修平衡鼓,新轴承很快又会发热。压力测点要比拆电机更早做。平衡室压力正常就不必怀疑鼓,压力高再拆电机也留不住新轴承。

口环磨损主要增加径向泄漏,轴向力的变化没有平衡鼓那么直接,平衡室压力仍可正常。口环磨大时效率下降更明显,电机轴承温度不一定升高。测量平衡室压力就能把两者分开:压力异常升高,优先查平衡鼓和平衡管。压力正常而效率低,再拆口环。口环泄漏不经过平衡室,所以平衡压力可以仍然正常。

平衡管上的阀门被关小,效果和堵塞相似,平衡室压力升高,轴向力同样压到电机轴承上。阀的开度可以一眼看到,管子却是凉的。鼓磨损时阀是全开的,管子仍然热。巡检时先看阀是否被误关,再决定是通管还是拆鼓。阀关小是人为把平衡力取消,和鼓磨损不是同一个零件。

修复时要同时测量鼓和衬套的间隙,只换鼓不修衬套,间隙仍大。平衡管的口径和走向应保持畅通,不要为了减少泄漏把平衡管阀关小。装回后比较平衡室压力和电机轴承温度,两者应一起回到原来的水平。只看到轴承温度下降、平衡室压力仍高,轴向力还会再回来。压力回到接近吸入侧,才说明鼓两侧的压差重新建立起来了。