離心泵軸承托架磨損分析及處理

隋永杰

（山東南山集團東海氧化鋁有限公司，山東 龍口265706）

離心泵的運行工況條件較為惡劣，尤其是氧化鋁生產(chǎn)中的離心泵輸送的液體不僅具有較強的磨蝕性而且溫度高易結(jié)疤，而惡劣條件又導(dǎo)致離心泵在高速運行時產(chǎn)生較大的振動。由于軸承托架的軸孔是由兩個工件上的半圓共同組成，相對單獨的軸孔而言誤差較大，惡劣工況下容易導(dǎo)致軸承的松動、移位，這種松動和位移會造成托架軸承孔表面產(chǎn)生劃痕甚至?xí)コ霭疾郏@對軸承托架和離心泵的危害非常大，不僅造成離心泵備件的過量磨損還會增大摩擦造成功率浪費，甚至導(dǎo)致軸承托架和離心泵的報廢。

1 軸承托架磨損的原因分析

托架的加工精度、配合公差、裝配精度和材質(zhì)以及潤滑和保養(yǎng)等都有非常嚴格的要求，這些原因中無論那一種出現(xiàn)問題最終都有可能導(dǎo)致軸承托架的磨損。

1.1 托架于軸承的配合公差

托架和軸承配合公差有嚴格的標準，不同的軸承規(guī)格和精度以及軸承的受力狀況和使用環(huán)境都會對托架和軸承的配合公差產(chǎn)生影響。兩者之間一般為過盈配合，依靠托架和軸承之間的壓力產(chǎn)生靜摩擦，這種靜摩擦力大于軸承的滾動摩擦力所以能夠保持軸承的穩(wěn)定，如果托架與軸承之間的配合公差偏大會這種靜摩擦力就會減小，從而容易導(dǎo)致軸在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的軸向竄動，也會導(dǎo)致軸承無法穩(wěn)定的固定在托架內(nèi)而產(chǎn)生托架磨損。

1.2 托架的配合和安裝精度

離心泵的軸承托架一般是托架和托架壓蓋兩部分組成的，而配合部件指離心泵的傳動軸、軸承以及托架和壓蓋之間的加工公差和表面的粗糙度以及設(shè)備在組裝時的裝配精度等技術(shù)參數(shù)，如果托架的配合和安裝精度達不到標準的要求就會影響到部件的配合公差，造成托架磨損，所以這些相關(guān)的參數(shù)要符合國家標準或行業(yè)標準要求， 托架和軸承裝配部件的配合位表面的粗糙度要小于1.6μm，超過這一誤差在部件的拆卸和裝配過程中會拉掉毛刺破壞合理的公差配合。

1.3 運行時托架的振動超標

運行時的托架振動超標會使軸承中的潤滑油膜過早破裂產(chǎn)生較大的摩擦力和磨損，這又會導(dǎo)致設(shè)備的振動超標的惡性循環(huán)同時也會造成傳動軸的同軸度產(chǎn)出偏差引起軸彎曲變形以及載荷變大最終縮短軸承的使用壽命，更換軸承需要大修設(shè)備而這種頻繁的設(shè)備拆卸會影響軸承與托架之間的尺寸公差，進而破壞了部件之間的配合公差，造成各個部件之間的位移和磨損。

1.4 軸承的質(zhì)量和適應(yīng)性

軸承的種類和樣式非常多并有不同的適用特點和使用工況條件，不同類型的軸承要用與之匹配的制作材料和潤滑維護條件，離心泵軸承的材料強度和剛度要大，抗摩性要好，摩擦系數(shù)要小，只有滿足這些條件才能適用于惡劣工況條件下的離心泵應(yīng)用，從而減少軸承摩擦托架造成托架磨損的可能性。

2 磨損后的應(yīng)急維修方法

一旦托架產(chǎn)生可見性的磨損則意味著設(shè)備就要大修或報廢處理，但由于維修條件的限制，很多情況下難以立即更換，所以對于產(chǎn)生磨損的托架要采取一定的處理措施進行修復(fù)，應(yīng)急處理措施可以作為臨時的修復(fù)方式質(zhì)量難以持久保證，因此采用應(yīng)急處理措施的托架在應(yīng)急維修完成后要盡快進行設(shè)備的大修更換新的部件。

2.1 金屬填補膠應(yīng)急處理

金屬填補膠又稱為修復(fù)膠的是利用粘接的基本原理對設(shè)備進行不動火修理。根據(jù)托架軸承孔的實際磨損情況在磨損部位涂抹適量的修補劑，修復(fù)設(shè)備的磨損、腐蝕、滲漏或鑄造缺陷等，修復(fù)膠應(yīng)急處理具有經(jīng)濟方便、靈活可靠的特點，還可節(jié)約大量的設(shè)備維修費用。

2.1.1 金屬填補膠的優(yōu)點

與其他的處理措施相比，金屬填補膠的優(yōu)點是：金屬填補膠對金屬和非金屬類的多種材料都具有良好的粘接性能，因此可以充分的保證修補的質(zhì)量和不同材料間良好的結(jié)合，并且修復(fù)過程無需動火所以不會產(chǎn)生因為不良的熱處理效應(yīng)而導(dǎo)致的退火、殘余應(yīng)力、開裂、變形等不良后果。

修復(fù)膠攜帶及使用方便，無復(fù)雜的施工設(shè)備，可對設(shè)備使用現(xiàn)場維修。修復(fù)精度高，固化無收縮，材料固化夠可進行機械加工，環(huán)保性好，雙組份反應(yīng)固化，整個過程無揮發(fā)和析出物，不會對操作人員和周圍環(huán)境產(chǎn)生損害，維修效果高，經(jīng)濟效益明顯。

2.1.2 金屬填補膠的步驟

工件清理。首先用除油劑清洗磨損表面，并采用角磨機、粗砂紙、銼刀等進行打磨，打磨面積要覆蓋整個的磨損區(qū)域，并且將修復(fù)的工件表面和周圍的污跡清理干凈露出金屬光澤，同時粗化維修的表面后，再次使用除油劑清潔工件的表面，清洗后自然風(fēng)干。

修復(fù)劑的配制。根據(jù)要維修的托架工件的磨損程度，選擇適量的修復(fù)劑，并在干凈的容器中進行攪拌，攪拌時間控制在5min內(nèi)。

修復(fù)劑的固化。將調(diào)好的修補劑涂抹在需要維修的部位并確保待維修的工件表面完全被修補涂抹，涂抹的厚度要高于未維修表面1mm左右。

涂膠工作應(yīng)在5min左右完成，在室溫溫度下固化3～4h。先用銼刀修出輪廓，再到車床進行機加工到原來尺寸，最后進行組裝，小型離心泵托架也可用鎖固劑直接進行涂抹，安裝軸承后再進行固化。

2.2 焊接修復(fù)方法

一般軸承托架選用碳鋼焊條進行焊補修復(fù)即可。焊接前將軸承位處用細砂紙將雜物打磨干凈。采用小電流、快速焊接。每次堆焊長度不超過25mm，防止連續(xù)堆焊造成局部高溫退火，且在焊完后立即用尖錘敲打焊縫釋放焊接產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，待溫度降低至60℃左右時再焊接下一道。

堆焊的整體工作全部完成后在自然狀態(tài)下冷卻至常溫后在進行加工打磨，保留0.02至0.03mm的過盈量，完成后進行軸承的安裝和后續(xù)試車工作。

2.3 激光熔覆修復(fù)方法

激光熔覆修復(fù)方法是通過在待加的工件的表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在工件的表面形成熔覆層。

激光熔覆修復(fù)方法是一種新技術(shù)，熔敷金屬冷卻速度快。但是激光熔覆修復(fù)方法的工期較長且維修價格昂貴。由于熔覆層仍屬于電熔池結(jié)合，有較大內(nèi)應(yīng)力易變形，存在產(chǎn)生裂紋的可能性。

3 結(jié)語

由于托架的磨損具有非常漫長的過程，在日常的檢查保養(yǎng)中很難被發(fā)現(xiàn)，而當(dāng)離心泵出現(xiàn)了振動、噪音等問題時，托架的磨損就已經(jīng)到了非修不可的程度，所以設(shè)備管理技術(shù)人員不僅要根據(jù)設(shè)備的實際運行情況認真分析發(fā)生磨損的原因也要熟悉相應(yīng)的預(yù)防措施和應(yīng)急維修方法，確保設(shè)備的穩(wěn)定運行和發(fā)生故障后的及時、順利檢修。