可調(diào)心滑動軸承在潛水多級電泵中的應用

摘要:文章針對潛水多級電泵中滑動軸承易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，簡要介紹了一種能適應潛水電泵工作環(huán)境，耐磨性能好、使用壽命長、裝配維修方便、價格低廉的可調(diào)心滑動軸承

關鍵詞:潛水電泵;氨化硅;可調(diào)心滑動軸承;應用

中圖分類號:TK730.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2009)12-0062-01

潛水電泵是一種將水泵與電機緊密結合形成一體共同潛水運行的機器組合。泵的揚程與泵的級數(shù)多少密切相關，泵的級數(shù)越多，揚程越高，但級數(shù)多了，泵的提水葉輪軸被拉長，這將給設計、制造和使用帶來一系列技術問題。

圖1是某廠開發(fā)的QY型上泵式150m以上揚程、5級以上葉輪的高揚程多級潛水電泵，轉子以兩組滾動軸承為支點密封在電機腔內(nèi)，提水葉輪在滾動軸承上端，該端懸臂長度與軸承兩支點距離之比(L2/L1)在3倍以上，為細長桿結構，在未級葉輪的頂端用一銅合金滑動軸承作支承點。

這種潛水電泵徑向尺寸小，多用于中小型作業(yè)面、有一定混濁水域的排水作業(yè)。該產(chǎn)品投放市場使用已有7年時間，經(jīng)用戶使用，主要反映有以下質(zhì)量問題:一是懸臂太長不同心蹩斷軸占銷量的4.3%;二是滑動軸承磨損而導致擦葉輪口環(huán)最后燒壞電機占銷量的4.8%。目前該產(chǎn)品的市場年平均需求約為31 000臺，平均單臺產(chǎn)值約6 000元，如按每臺返回維修損失3 500元算，此問題的解決，將給企業(yè)帶來每年近1 000萬元的經(jīng)濟效益，同時由于三包質(zhì)量的提高，還能給企業(yè)帶來一定的銷售增量。

目前，國內(nèi)外典型傳統(tǒng)結構的滑動軸承基本上是銅合金滑動軸承，QY型潛水電泵中使用的滑動軸承就是典型的傳統(tǒng)結構。但這種銅合金滑動軸承必須在滿足以下條件下方可正常運行:①水質(zhì)中無泥砂等硬質(zhì)顆粒;②加工和裝配時保證各級葉輪口環(huán)與泵體同心不磨擦;③轉動部件動平衡較好。但在加工、裝配和使用時很難同時滿足以上條件。因此，如果能在傳統(tǒng)滑動軸承的基礎上改進，研制出適合潛水電泵工作環(huán)境、耐磨性能好、使用壽命長、裝配維修方便、價格低廉的可調(diào)心滑動軸承，其應用效果將十分顯著。

圖2是為適應潛水多級電泵工作環(huán)境而研制的可調(diào)心滑動軸承結構圖。

該滑動軸承的軸瓦選用氮化硅陶瓷材料，軸瓦與軸套直接接觸，軸瓦的頂端由擋圈固定，頂端與軸承座接觸處有一O型橡膠密封圈。軸瓦的下端與軸承座有一定間隙，并開有30°的倒角。軸承軸套由鉻不銹鋼3Cr13制成，軸套通過鍵由軸帶動一起旋轉，其軸向定位由墊圈和雙壓緊螺母承擔。

安裝或工作時，軸與軸承的小量不同心可由O型橡膠密封圈、軸瓦的下端與軸承間的間隙和開有30°的倒角來綜合調(diào)整。

之所以選擇氮化硅陶瓷材料作軸承的軸瓦，是因為氮化硅陶瓷材料在化學穩(wěn)定性、耐磨性等方面的優(yōu)點十分突出。氮化硅陶瓷是一種燒結時不收縮的無機材料。氮化硅的強度很高，尤其是熱壓氮化硅，是世界上最堅硬的物質(zhì)之一。它極耐高溫，強度一直可以維持到1 200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1 900℃才會分解，并有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕，這種材料完全能滿足潛水電泵工作環(huán)境要求。

實踐證明，在傳統(tǒng)滑動軸承的基礎上研制的適合潛水電泵工作環(huán)境的可調(diào)心氮化硅滑動軸承，基本上消除了斷軸和燒壞電機質(zhì)量事故，大大地延長了滑動軸承的使用壽命，為潛水電泵企業(yè)提高了產(chǎn)品使用滿意度。

參考文獻:

[1] 郭強.潛水電泵的典型結構和檢修要點[J].電氣時代，2004， (9).

[2] 陳力，馮堅.氮化硅陶瓷材料的研究現(xiàn)狀及其應用[J].硬質(zhì) 合金，2002，(4).