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多级泵平衡机构失效原因分析与改造措施
文章出处：三昌泵业 人气：0次发表时间：2020-04-24 10:59:47
多级泵安装后，运行不长时间便出现了高压端机封漏水，电机电流高，轴承发热等不正常现象，通过分析判断是平衡机构失效。停泵断电后进行拆卸，泵完全解体后发现平衡套盘磨损严重并且磨损深度较大，叶轮前端和导叶磨损严重，拆下平衡套发现平衡套与机壳连接面有水冲刷的印记。
多级泵平衡机构失效原因分析与改造措施
1、平衡机构失效原因
由于这台多级泵平衡机构的设计结构是平衡套与节流套分离，并且平衡套的固定螺栓在平衡套与平衡盘接触面的里边，如图1。液体P的压力较高，所以平衡套与机壳密封面之间应能承受较高的压力，而发现的水印证明此处没有承受住压力被高压水冲开了，一部分水便从此处冲出，而从B。通过的水的压力减低，导致平衡盘产生的压力差降低，平衡力A降低，平衡力A小于轴向力F造成平衡盘套之间贴合磨损，由于长时间的磨损使平衡盘套均磨薄，当磨损到平衡盘窜量大于轴窜量时，多级泵叶轮便与导叶接触摩擦。由于轴整体向低压端移动量较大造成高压端的机封弹簧压缩量减小导致机封漏水。泵解体后还发现泵的轴承为深沟球轴承，由于泵在运行时转子在轴向力与平衡力的作用下是来回窜动的，是以动平衡的方式达到转子轴向力的平衡，转子的窜动量大约以动平衡的方式达到转子轴向力的平衡，转子的窜动量大约在0.1mm~0.15mm之间，而深沟球轴承(6309) 轴向游隙远小于转子的窜动量，所以轴承在转子轴向窜动的作用下发热。
2、平衡机构技术改造
平衡机构失效是由于平衡套与机壳连接面漏水造成的，因此，着手解决密封问题是关键。P4的压力高，平衡套与机壳之间的平面密封表面平整度的精度不高，造成密封不好，水从固定螺栓孔及平衡套与节流套间隙处串到密封面处，密封面承受不住压力而泄漏。建议不要考虑在密封面处加垫片，垫片仍是面密封，承受压力不高，而且还影响平衡盘窜量的调整。
我们的方案是在平衡套与机壳连接的那面固定螺栓孔的外圈制作一放置0型圈的沟槽，如图2，用0型圈来密封，0型圈属于线密封，密封压力比面密封高，增加0型圈的尺寸要比固定螺栓孔的中心圆大15 ~ 20mm，这样既能固定螺栓压紧时牢牢的压紧0型圈，也不会因为车削沟槽影响平衡套的强度下降。
另外，建议将平衡套与其左侧的节流套测绘机加工制作成整体，如图3，同时在平衡套的拐角处加一0型圈，这样既可以保证安装时平衡套与平衡盘的平行度，也防止了水从平衡套与节流套的间隙冲出，由于时间和备台的关系此次没有这样改造。考虑到泵的介质是104C的除氧水，在对0型圈的选材上也做了考虑，选用了耐温的氟橡胶或氢化丁腈橡胶，耐温在150C~200C满足介质温度的要求。轴承我们改用了外圈无挡边的圆柱滚子轴承N309，由于外圈无挡边轴承外圈与轴承是可分离的轴承，在外圈上可以自由滑动，满足了转子在运行时的窜动要求。
对多级泵运行出现的问题进行原因分析，根据具体实际情况进行改造，回装泵后已连续运行半年左右未出现任何问题，说明改造满足了泵运行的要求。
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