熱網(wǎng)循環(huán)泵軸瓦改造

1、熱網(wǎng)循環(huán)水泵熱網(wǎng)循環(huán)水泵型號型號XS400-690調(diào)速范圍調(diào)速范圍1-1:5偶合器型號偶合器型號YOTCP750輸入轉(zhuǎn)速輸入轉(zhuǎn)速1500r/min功率范圍功率范圍510-1555KW轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速1480r/min單級雙吸離心泵單級雙吸離心泵單級雙吸離心泵單級雙吸離心泵流量流量2626m/h對對9號機(jī)號機(jī)1號熱網(wǎng)循環(huán)泵的原始測振記錄、油號熱網(wǎng)循環(huán)泵的原始測振記錄、油位檢測記錄、軸承溫度檢測記錄的查詢。位檢測記錄、軸承溫度檢測記錄的查詢。2014年年1月月7日，由日，由2號熱網(wǎng)循環(huán)泵倒換為號熱網(wǎng)循環(huán)泵倒換為1號熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行，運(yùn)行期間電流號熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行，運(yùn)行期間電流110A，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速速1300rpm

2、，3號軸承油位號軸承油位2/3,4號軸承油號軸承油位位1/2,3號軸承垂直、水平、軸向振動分別為號軸承垂直、水平、軸向振動分別為0.055mm、0.076 mm、0.053 mm，低于，低于振動標(biāo)準(zhǔn)振動標(biāo)準(zhǔn)0.080mm。9號機(jī)號機(jī)1號熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行中傳動端軸承溫度突然升高，號熱網(wǎng)循環(huán)泵運(yùn)行中傳動端軸承溫度突然升高，由由57上升至上升至65。值班員立即倒換。值班員立即倒換2號熱網(wǎng)循環(huán)泵，號熱網(wǎng)循環(huán)泵，倒泵期間，倒泵期間，1號泵傳動端軸承溫度上升至號泵傳動端軸承溫度上升至92，就地實(shí)，就地實(shí)測測79，就地檢查油位、冷卻水均無異常，在整個過程，就地檢查油位、冷卻水均無異常，在整個過程中，中，1號熱

3、網(wǎng)循環(huán)泵出口壓力未見下降，保持在號熱網(wǎng)循環(huán)泵出口壓力未見下降，保持在0.80MPa左右。檢修人員對左右。檢修人員對1號熱網(wǎng)循環(huán)水泵傳動端軸號熱網(wǎng)循環(huán)水泵傳動端軸承檢查工作開工，對該泵進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)該泵承檢查工作開工，對該泵進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)該泵3號軸號軸承內(nèi)圈損壞，拆除軸承時，發(fā)現(xiàn)泵軸斷裂。隨即聯(lián)系設(shè)承內(nèi)圈損壞，拆除軸承時，發(fā)現(xiàn)泵軸斷裂。隨即聯(lián)系設(shè)備部金相室對斷裂位置進(jìn)行檢查分析，金相室初步判斷備部金相室對斷裂位置進(jìn)行檢查分析，金相室初步判斷為泵軸中速短周期疲勞發(fā)生斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致軸承損壞。為泵軸中速短周期疲勞發(fā)生斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致軸承損壞。更換軸承及泵軸后回裝，試泵正常。更換軸承及泵軸后回裝，

4、試泵正常。序號時間水 泵 名稱泵軸斷裂位置材質(zhì) 斷面情況是 否 空載12010.11.269 號 機(jī) 2號 熱 網(wǎng)循環(huán)泵3號軸承內(nèi)圈#45螺旋扭平面 已空載22013.2.710號機(jī)3號 熱 網(wǎng)循環(huán)泵#3軸承內(nèi)圈 #45螺旋扭平面 已空載32014.1.89 號 機(jī) 1號 熱 網(wǎng)循環(huán)泵#3軸承內(nèi)圈 40Cr 光潔扭斷面 帶負(fù)荷對第1、2次泵軸斷面的照片，可見為螺旋扭平面。且已經(jīng)導(dǎo)致該泵空載運(yùn)行，說明在運(yùn)行時泵軸已斷裂。對第3次泵軸斷面的照片，可見為光潔扭斷面。但由于運(yùn)行倒泵及時，并未出現(xiàn)泵空載運(yùn)行，出口壓力保持不變，說明在停泵前泵軸出現(xiàn)裂紋但并未完全斷裂。某種意義上可以說第3次是第1、2次的中

5、間過程。1、熱網(wǎng)循環(huán)水泵、熱網(wǎng)循環(huán)水泵解體后，沒有發(fā)現(xiàn)解體后，沒有發(fā)現(xiàn)泵體有異物，排除泵體有異物，排除了外界原因造成斷了外界原因造成斷軸事故。軸事故。2、熱網(wǎng)循環(huán)水泵缺、熱網(wǎng)循環(huán)水泵缺油造成軸承發(fā)熱而引油造成軸承發(fā)熱而引起的斷軸事故？檢修起的斷軸事故？檢修人員拆開軸瓦后，檢人員拆開軸瓦后，檢查油位正常，排除了查油位正常，排除了軸承因?yàn)閿嘤驮斐傻妮S承因?yàn)閿嘤驮斐傻脑?。原因?、3號軸承處（傳動端）泵軸斷裂，號軸承處（傳動端）泵軸斷裂，3號軸承處泵軸必然受到垂號軸承處泵軸必然受到垂直于泵軸的切向剪切力。泵在正常運(yùn)行時，直于泵軸的切向剪切力。泵在正常運(yùn)行時，3號軸承是不承受剪號軸承是不承受剪切力，

6、形成剪切力條件必為軸系中線與泵體中線存在偏差，而軸切力，形成剪切力條件必為軸系中線與泵體中線存在偏差，而軸系的彎曲及轉(zhuǎn)動部件的檢查測量并未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，因此斷定泵系的彎曲及轉(zhuǎn)動部件的檢查測量并未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，因此斷定泵體的加工尺寸或行位公差精度未達(dá)到使用要求，導(dǎo)致兩側(cè)軸承體體的加工尺寸或行位公差精度未達(dá)到使用要求，導(dǎo)致兩側(cè)軸承體同心度較差，泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動端軸承處軸承受徑向力的同同心度較差，泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動端軸承處軸承受徑向力的同時受到極大的剪切力。泵軸長期承受剪切力作用，疲勞損傷加劇時受到極大的剪切力。泵軸長期承受剪切力作用，疲勞損傷加劇導(dǎo)致泵軸斷裂。導(dǎo)致泵軸斷裂。車削精度良好車削精

7、度誤差軸系軸承軸承自由端自由端軸承體洼窩軸承體洼窩傳動端軸承體洼窩 大型工業(yè)水泵受到加工時鏜大型工業(yè)水泵受到加工時鏜床刀具的大小及長度限制，為保床刀具的大小及長度限制，為保證大型離心式水泵自由端和傳動證大型離心式水泵自由端和傳動端的洼窩同心度，在進(jìn)行鏜或車端的洼窩同心度，在進(jìn)行鏜或車時，需要在自由端及傳動端制作時，需要在自由端及傳動端制作工裝孔及圓環(huán)形工裝零件，依靠工裝孔及圓環(huán)形工裝零件，依靠圓環(huán)形工裝零件確定自由端和傳圓環(huán)形工裝零件確定自由端和傳動端的同心度，確保在自由端和動端的同心度，確保在自由端和傳動端外接軸承體的同心度，以傳動端外接軸承體的同心度，以進(jìn)一步保證軸系安裝后軸系中線進(jìn)一步保

8、證軸系安裝后軸系中線與泵體中線平行。與泵體中線平行。通過對現(xiàn)場泵體的檢查，在泵體自由端和傳動端均未發(fā)現(xiàn)工裝孔，在兩車削面之間跨距約為1.2米，根本沒有鏜床或車床能夠一次性車削兩平面來確保其同心度（如下圖所示）。同心度無法保證1.2m止口止口未見工未見工裝孔裝孔根據(jù)以上的分析，可見該泵的泵體在加工時存在誤差，導(dǎo)致兩側(cè)軸承體洼窩同心度較差，泵的軸系安裝在洼窩后運(yùn)轉(zhuǎn)時，在傳動端軸承處產(chǎn)生較大的剪切力在泵軸直徑安全余量不足的情況下，經(jīng)泵的啟停過程和運(yùn)行過程的扭矩作用在3號軸承（傳動端）泵軸處形成疲勞損傷，最終導(dǎo)致泵軸斷裂泵軸直徑（現(xiàn)用泵最小直徑為泵軸直徑（現(xiàn)用泵最小直徑為100mm）不滿足使用條件，且

9、軸承支撐結(jié)構(gòu)接觸面不滿足使用條件，且軸承支撐結(jié)構(gòu)接觸面小，自我調(diào)整抵消扭力的性能較差，一旦小，自我調(diào)整抵消扭力的性能較差，一旦存在偏心或異物，則形成較大扭矩，泵軸存在偏心或異物，則形成較大扭矩，泵軸因扭矩突增及泵軸直徑不足，會產(chǎn)生疲勞因扭矩突增及泵軸直徑不足，會產(chǎn)生疲勞隱患，逐步惡化造成泵軸斷裂事故隱患，逐步惡化造成泵軸斷裂事故因此急需對該型泵返廠進(jìn)行改進(jìn)主要將軸承結(jié)構(gòu)更換為軸瓦結(jié)構(gòu)以確保扭力的良好釋放將泵軸根據(jù)理論計(jì)算進(jìn)行適當(dāng)增粗以提高泵軸的抗剪切能力對應(yīng)軸系根據(jù)軸瓦結(jié)構(gòu)的變化和泵軸直徑的變化進(jìn)行部件的更換徹底消除存在的設(shè)備隱患沈陽工業(yè)泵制造有限公司依據(jù)給出的熱網(wǎng)循環(huán)水泵泵軸直徑初步計(jì)算書：

10、 30.2tMdnPdMt 9550 32 . 0Mt3441000002 . 09221式中：d-軸的最小軸徑(m)Mt-軸所傳遞的扭矩(Nm)-許用剪切應(yīng)力(Pa)Pd-電機(jī)配帶功率 kWn-泵的轉(zhuǎn)速 r/min熱網(wǎng)循環(huán)水泵電機(jī)額定功率為1400KW，泵的額定轉(zhuǎn)速1450 r/min則其中，Mt=9550 x1400/1450=9221 （N.m）。根據(jù)水泵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)其中40Cr材質(zhì)泵軸剪切許用應(yīng)力d=0.1015m=101.5mm油擋檔套軸承檔套擋圈油擋聯(lián)軸器傳動端瓦蓋11010047260308035320210油擋檔套軸承檔套鎖母自由端瓦蓋11010047803590320210現(xiàn)用熱

11、網(wǎng)循環(huán)泵傳動端軸承結(jié)構(gòu)尺寸示意圖軸承結(jié)構(gòu)傳動端外殼尺寸為210mm軸瓦結(jié)構(gòu)傳動端外殼尺寸為280mm顯然目前泵軸不滿足改造要求。須換軸現(xiàn)用熱網(wǎng)循環(huán)泵自由端軸承結(jié)構(gòu)尺寸示意圖軸承結(jié)構(gòu)自由端外殼尺寸為210mm軸瓦結(jié)構(gòu)自由端外殼尺寸為350mm顯然目前泵軸不滿足改造要求。須換軸?？尚行裕嚎尚行裕焊鶕?jù)水泵設(shè)計(jì)手冊說明，當(dāng)水泵為大流量、低轉(zhuǎn)速時，應(yīng)采用滑動軸瓦形式。而循環(huán)水泵滿足該設(shè)計(jì)特性，因此對熱網(wǎng)循環(huán)水泵軸承改型為滑動軸瓦是可行的。設(shè)計(jì)制造設(shè)計(jì)制造1、泵廠家應(yīng)根據(jù)最小軸頸計(jì)算對泵軸進(jìn)行加粗，對泵、泵廠家應(yīng)根據(jù)最小軸頸計(jì)算對泵軸進(jìn)行加粗，對泵軸材質(zhì)進(jìn)行升級更換，既能滿足運(yùn)行條件，又不會對泵軸材質(zhì)進(jìn)行

12、升級更換，既能滿足運(yùn)行條件，又不會對泵的殼體進(jìn)行改動。的殼體進(jìn)行改動。2、軸瓦設(shè)計(jì)采用滑動軸瓦和定位軸承結(jié)合的方式，考、軸瓦設(shè)計(jì)采用滑動軸瓦和定位軸承結(jié)合的方式，考慮我公司熱網(wǎng)循環(huán)水泵無壓力循環(huán)油設(shè)備，因此滑動軸慮我公司熱網(wǎng)循環(huán)水泵無壓力循環(huán)油設(shè)備，因此滑動軸瓦采用甩油環(huán)潤滑方式進(jìn)行潤滑。瓦采用甩油環(huán)潤滑方式進(jìn)行潤滑。3、水泵泵軸按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工，泵軸材質(zhì)選用、水泵泵軸按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工，泵軸材質(zhì)選用40Cr及以上材質(zhì)，韌性及強(qiáng)度高于使用工況要求，泵軸及以上材質(zhì)，韌性及強(qiáng)度高于使用工況要求，泵軸表面進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)均勻，硬度不低于表面進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)均勻，硬度不低于HB240。泵。泵

13、軸加工生產(chǎn)后，進(jìn)行探傷檢查，并配有檢查報告。泵軸軸加工生產(chǎn)后，進(jìn)行探傷檢查，并配有檢查報告。泵軸尺寸與圖紙校核，偏差不超過尺寸與圖紙校核，偏差不超過0.02mm。泵軸晃度測量。泵軸晃度測量等份不少于等份不少于6份，晃度測最大值份，晃度測最大值0.03mm。4 、軸瓦材質(zhì)選用錫基軸承合金（軸瓦材質(zhì)選用錫基軸承合金（CHSnSb11.6），合金硬度），合金硬度HB20-30，最大許，最大許用應(yīng)力用應(yīng)力600-1000MPa，最高允許溫度，最高允許溫度150。軸瓦尺寸與圖紙校核，偏差不超過軸瓦尺寸與圖紙校核，偏差不超過0.02mm。宏觀檢查，烏金無脫胎、裂紋、鑄造砂眼。宏觀檢查，烏金無脫胎、裂紋、鑄

14、造砂眼等缺陷，著色探傷無問題。等缺陷，著色探傷無問題。5、軸承室加工確保泵本體原洼窩與軸承室、軸承室加工確保泵本體原洼窩與軸承室加工洼窩同心度不超過加工洼窩同心度不超過0.05mm。軸承室與。軸承室與泵本體制作定位銷，確保檢修安裝時軸瓦的泵本體制作定位銷，確保檢修安裝時軸瓦的同心。同心。整泵返回我公司后進(jìn)行就位位位置置 電機(jī)電機(jī)耦合器耦合器 循環(huán)泵循環(huán)泵10 號號 機(jī)機(jī) 3 號號 熱熱 網(wǎng)網(wǎng) 循循 環(huán)環(huán)水水 泵泵垂直1.22.51.61.84.02.0水平2.92.63.73.62.61.4中心1.22.12.42.43.71.8垂直1.50.91.31.01.01.110 號號 機(jī)機(jī) 1 號號 熱熱 網(wǎng)網(wǎng) 循循 環(huán)環(huán)水水 泵泵水平2.42.30.92.01.00.8中心1.32.22.62.01.51.21、巡檢過程要對泵組振動、溫度、油脂情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異、巡檢過程要對泵組振動、溫度、油脂情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行及時檢查，并檢查軸承的磨損程度，及時予以更換，常情況進(jìn)行及時檢查，并檢查軸承的磨損程度，及時予以更換，保證軸承的良好潤滑和正常運(yùn)行。保證軸承的良好潤滑和正常運(yùn)行。2、定期安排專人進(jìn)行檢查，對設(shè)備運(yùn)行狀況做到心中有數(shù)，、定期安排專人進(jìn)行檢查，對設(shè)備運(yùn)行狀況做到心中有數(shù)，及時消除設(shè)備及時消除設(shè)備 缺陷，正確地對設(shè)備做出判斷