凸輪轉(zhuǎn)子泵運(yùn)行問題及處理辦法

姚鈺龍

(洛陽煉化宏達(dá)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司 , 河南 洛陽 471012)

0 前言

凸輪轉(zhuǎn)子泵是國際上先進(jìn)的流體設(shè)備之一,其轉(zhuǎn)子是全橡膠包覆,耐磨損性強(qiáng),轉(zhuǎn)子與殼體之間高精間隙配合,具有很強(qiáng)的自吸力和高揚(yáng)程力,可以輸送各種黏稠的或含有顆粒物的介質(zhì)。凸輪轉(zhuǎn)子泵效率高、節(jié)能、省時(shí),不需要引流、灌泵,可適用于各種復(fù)雜的流體介質(zhì),可在線維修且低成本維護(hù),運(yùn)行平穩(wěn)、自吸、耐磨損且不易堵塞。

某廠裝卸車設(shè)施石腦油卸車泵為凸輪轉(zhuǎn)子泵,型號RDD80出口壓力0.44 MPa,流量80 m3/h。泵在使用之初運(yùn)行較為平穩(wěn),流量壓力都非常穩(wěn)定,當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間后頻繁出現(xiàn)介質(zhì)泄漏,壓力不足,流量不足等問題。主要原因?yàn)?①凸輪轉(zhuǎn)子泵介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱。②凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足。通過對上述問題進(jìn)行攻關(guān)處理,制定了解決方案。

1 轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)原理

凸輪轉(zhuǎn)子泵又稱膠體泵、三葉泵等。凸輪轉(zhuǎn)子泵采用兩個(gè)同步運(yùn)動的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子由一對外置式同步齒輪箱進(jìn)行傳動,轉(zhuǎn)子在傳動軸的帶動下進(jìn)行同步反方向旋轉(zhuǎn),從而構(gòu)成了較高的真空度和排放壓力,特別適合腐蝕性高黏度介質(zhì)的輸送。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.泵蓋 2.軸封 3.轉(zhuǎn)子 4.泵體 5.主動軸 6.從動軸 7.同步齒輪 8.軸承

2 凸輪泵介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱處理辦法

2.1 凸輪轉(zhuǎn)子泵介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱原因

①此泵因生產(chǎn)需要基本24 h不停工作,但在車輛切換過程中此泵需要頻繁啟停,每天至少20余次,每次啟動都會對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生沖擊。在頻繁啟動的過程中轉(zhuǎn)子傳動扭矩的鍵因長時(shí)間的沖擊會產(chǎn)生間隙,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子定位失效晃動以至于轉(zhuǎn)子膠輪與軸之間的密封失效。②此泵轉(zhuǎn)子膠輪固定是以軸頭的緊固螺栓來進(jìn)行固定的,且此緊固螺栓與膠套之間也是一道軸向密封,在泵頻繁啟動的過程中此固定螺栓因長期的沖擊會產(chǎn)生松動,導(dǎo)致介質(zhì)通過緊固螺栓與轉(zhuǎn)子膠套的密封點(diǎn)泄漏進(jìn)軸承箱內(nèi)。③當(dāng)轉(zhuǎn)子鍵間隙大定位失效后在啟停過程中會導(dǎo)致軸頭緊固螺栓的松動,造成轉(zhuǎn)子膠輪與軸之間的密封失效、緊固螺栓與轉(zhuǎn)子膠套的密封失效。

2.2 凸輪轉(zhuǎn)子泵介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱處理措施

①更改卸車次序,每臺泵同時(shí)卸兩臺車,兩臺車卸車進(jìn)行措時(shí),當(dāng)?shù)谝慌_車卸至1/2時(shí),第二臺車開始卸車,保證卸車連續(xù)性,降低機(jī)泵啟動頻次。②調(diào)整轉(zhuǎn)子鍵與鍵槽之間的配合間隙,緊密配合介于過度配合與間隙配合之間,接觸面積達(dá)到80%以上。使軸與轉(zhuǎn)子膠套結(jié)合更加緊密,防止鍵與鍵槽變形產(chǎn)生間隙導(dǎo)致泄漏。③對轉(zhuǎn)子軸進(jìn)行改造升級,對軸頭固定螺栓深度進(jìn)行加長并對螺栓強(qiáng)度進(jìn)行升級,采用8.8級鉻鉬鋼螺栓。軸頭螺栓孔增加放松措施,改為鋼絲螺套的結(jié)構(gòu)。

鋼絲螺套是用菱形截面的高硬度耐腐蝕鋼絲繞制而成,是一種彈簧狀內(nèi)外螺紋同心體,其外側(cè)螺紋旋入機(jī)件上專門安裝鋼絲螺套的螺紋槽中,內(nèi)側(cè)螺紋是連接件緊固所用的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋,其剖面形狀是內(nèi)外2個(gè)螺牙的組合。鋼絲螺套分為普通型和鎖緊型2種。鎖緊型是在普通型螺套的基礎(chǔ)上增加一圈或多圈的多邊型鎖緊圈。鎖緊圈的彈性對螺釘有制動作用。鎖緊型鋼絲螺套具有普通型鋼絲螺套的所有優(yōu)點(diǎn),不影響螺釘?shù)陌惭b,僅在安裝時(shí)增加適當(dāng)?shù)牧?。鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中,在受振和沖擊時(shí),可使螺釘不致松扣脫落,比通常鎖緊裝置工藝性能好。鎖緊鋼絲螺套具有多次拆裝而不降低螺紋的扭矩,而且還具有較高的再使用性。

經(jīng)過以上方式處理后,提高了設(shè)備的可靠性,降低了設(shè)備檢修次數(shù),經(jīng)過3個(gè)月測試,從每周對設(shè)備進(jìn)行檢查,到3個(gè)月未出現(xiàn)一次凸輪泵介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱的現(xiàn)象。

3 凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足處理辦法

3.1 凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足原因

①此裝卸部8臺凸輪轉(zhuǎn)子泵在運(yùn)行一段時(shí)間后均出現(xiàn)卸車流量下降、壓力下降甚至罐車內(nèi)遺留介質(zhì)無法完全卸出的問題。經(jīng)過拆檢與分析發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)子與殼體徑向、軸向配合間隙增大造成出口壓力與流量降低。經(jīng)檢查轉(zhuǎn)子定位與支撐軸承間隙過大造成軸擺動與殼體接觸轉(zhuǎn)子磨損。②拆檢過程中發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)子內(nèi)較臟,經(jīng)常殘留有雜質(zhì)、異物等,對過濾器進(jìn)行拆檢發(fā)現(xiàn),此T型過濾器過濾效果較差,且濾網(wǎng)與殼體配合間隙較大,有雜質(zhì)會順間隙處進(jìn)入泵內(nèi)。轉(zhuǎn)子做工部件為橡膠材質(zhì)與雜物摩擦?xí)?dǎo)致轉(zhuǎn)子過度磨損,配合間隙超標(biāo)造成跑量,影響出口壓力與流量。

3.2 凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足處理措施

①拆檢發(fā)現(xiàn)此凸輪泵軸承安裝操作較困難且安裝過程中軸承滾動體容易受力造成損傷。通過多次測試與對比,對安裝方式進(jìn)行控制軸承選用熱裝。不僅對軸承進(jìn)行加熱,與軸承外圈配合的殼體也進(jìn)行升溫,保證在不傷害滾動體的情況下把軸承順利地裝入。②對設(shè)備定期進(jìn)行檢查,軸承箱潤滑油每1個(gè)月更換1次,如發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)或變黑情況及時(shí)進(jìn)行檢修。每6個(gè)月打開后部蓋板對轉(zhuǎn)子串量、跳動進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題以免磨損轉(zhuǎn)子。③經(jīng)過分析決定重新制作過濾器濾芯。濾芯過濾精度為20 μm,并對濾芯形狀與長度進(jìn)行改造,保證與殼體的貼合度,保證無雜質(zhì)與異物通過縫隙進(jìn)入機(jī)泵內(nèi)部。

經(jīng)過處理后機(jī)泵未再出現(xiàn)因轉(zhuǎn)子間隙過大造成的壓力不足或流量不足的情況,且減少了轉(zhuǎn)子的更換次數(shù),有效地控制了配件成本。通過定期檢查能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患,降低了設(shè)備損壞造成的停工。

4 結(jié)語

本文針對裝卸車凸輪轉(zhuǎn)子泵卸車過程中出現(xiàn)的介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱、凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足的問題。通過對設(shè)備的拆檢、測試、論證等方式,采用降低機(jī)泵啟動頻次、調(diào)整配合間隙、增加放松措施、改變安裝方式、定期檢查、升級改造等手段,解決了凸輪轉(zhuǎn)子泵卸車過程中出現(xiàn)的介質(zhì)頻繁泄漏進(jìn)軸承箱、凸輪轉(zhuǎn)子泵壓力不足、流量不足的問題。