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化工液下泵的故障原因分析

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人气:-发表时间:2019-07-29 08:42【

化工液下泵是化工行业中吸送污水,溶液的一种泵,液下泵在安装过程中,泵体也就是进液口直接插入液内,不需引用水,直接启动输送的化工泵,化工液下泵运转过程中出现轴承损坏频繁,泵振动噪声大。由于该泵运行方式为间歇运转,且原泵轴系采用分段式多段轴结构。每段轴两端采用滚动轴承定位,相邻两段轴之间采用弹性联轴器联接传递扭矩。该结构由于液下深度较长,轴在运行过程中发生摆动,且多段轴结构导致每段轴的摆动方向及幅度不一致,各处轴承承受一个较大的应变力,导致轴承滚子偏磨,联轴器弹性元件偏磨,从而使轴承及联轴器弹性元件的寿命大大降低,且该结构轴承润滑较难实现,润滑脂的更换较为复杂,且无法对轴承润滑进行直接观察,容易导致轴承干磨,严重影响了泵的可靠性运行。

化工液下泵

一、液下泵结构设计
      结构进行设计,轴系设计为单根轴结构,介质侧轴承及中间轴承选用滑动轴承,承受径向力,材质选用耐介质腐蚀材质,润滑方式为外冲洗润滑型式;大气侧选用滚动轴承,承受轴向力,润滑方式选用为脂润滑,在大气侧轴承下方安装一套填料密封将大气侧轴承与介质隔离开,避免介质对轴承的腐蚀。

二、轴受力分析
    轴作为泵的传动机构,轴及轴系的可靠性直接决定了泵运转的可靠性,本文分别从轴强度校核、临界转速计算和挠度分析等三方面对轴进行综合分析。

1、轴强度校核计算

轴强度校核主要是计算轴的小轴径,在做小轴径计算之前,首先要确定轴的材料,进而确定材料的许用的扭转剪应力τp,下表3为几种常用轴材料的τp值。根据介质属性,选择40Cr作为轴材料,取τp为35 MPa;d-轴端直径,mm;T-轴所传递的扭矩,N•m,T=9550P/n;P-轴所传递的功率,kW;τP-许用的扭转剪应力,MPa;n-轴的工作转速,r/min ;设计时泵小轴径处取35mm,大于计算小轴径13.7?mm。

泵轴除校核强度外,要进行刚度计算。刚度计算包括两部分内容:一是计算轴的挠底,使轴在运转中的挠度小于转子和壳体的小间隙。轴运转中的挠度等于转子自重引起的静挠度,加上残余不平衡质量的离主惯性力引力的动挠度。但是精确地确定转子的残余不平衡质量是很困难的,所以一般只用转子的自重引起的静挠度,作为近似的比较标准。二是计算轴的临界转速,以保证转子的平衡运行。

2、静挠度及临界转速计算

n_c-临界转速,r/min;E-材料弹性模量,Kgf/cm2; l-两支撑之间直线距离,cm;a-叶轮离近一支撑点距离,cm;G-作用于轴上的力,Kgf;J-转动惯量。0.8nc=3475.6 r/min?>?n=2?950r/min,所以临界转速满足要求。

3、静挠度计算

y-静挠度,cm,泵内部小运转间隙为0.015?cm,0.0047<0.015,所以轴静挠度满足要求。
 

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