屏蔽泵軸承磨損危害與預防監測

2013-08-10 09:59:10劉興德周國良

吉林化工學院學報 2013年7期

劉興德，周國良

(1.吉林化工學院機電工程學院，吉林吉林132022;2.中國石油吉林石化公司，吉林吉林132021)

泵是一種應用比較廣泛的流體輸送設備.隨著環境法規的制定和人們對環保意識的不斷增強.并以法律的形式規定了某些介質的泄漏、排放要求.國內愈來愈多的生產廠家無論其輸送的流體是否具有危險性，也都開始要求無泄漏的工藝環境和良好的工作環境.在石油、化工、醫藥等許多領域里，選用環保泵類己是眾多選擇的關鍵條件之一.而屏蔽泵正是環保泵類中的首選泵類之一.

1 屏蔽泵的基本原理

1.1 屏蔽泵的構造

屏蔽泵是在離心泵的基礎上將泵的葉輪和電動機轉子連成一體(葉輪與電機共軸)，并且裝在同一個密封殼體中.定子組件表面與轉子組件的外表面裝有非磁性的金屬薄板與液體完全隔離形成屏蔽，達到了全密封，無泄漏的.屏蔽泵主要由泵頭、屏蔽電機(定子)、轉子組件、軸承體、滑動軸承等構成［1］，如圖1所示.

1.2 屏蔽泵工作原理

屏蔽泵的驅動電機與泵被密封在一個壓力容器腔內，構成一個整體.并利用屏蔽套將驅動電機定子和轉子隔開，使定子繞組和轉子鐵芯與輸送液體完全隔開，防止了介質進入電機的定子繞組和轉子鐵心對屏蔽泵AB線圈的浸蝕，造成短路.屏蔽泵葉輪與電動機轉子固定在同一根軸上，由電機前后2個軸承支撐，并由一個電線組來提供旋轉磁場驅動轉子旋轉.這種結構取消了傳統離心泵具有的旋轉密封裝置，因此，能夠做到安全無泄漏，所以說屏蔽泵被稱為無泄漏泵［2］，見圖2.

圖1 屏蔽泵(F基本型)結構

圖2 屏蔽泵(F基本型)結構

2 屏蔽泵輸送的介質與軸承磨損的關系及其危害

2.1 輸送的介質與軸承磨損的關系

屏蔽泵是靠自身輸送的介質循環進行潤滑、冷卻的.循環液對于軸承的潤滑、冷卻以及電動機的冷卻起著非常重要的作用.因此，在循環液中如果有雜質或流量不足，運行過程中斷液、結晶等多種原因都會對滑動軸承造成直接的破壞，使滑動軸承嚴重磨損.軸承磨損主要有二種形式，軸承與軸套之間的磨損(內徑磨損量見表1;圖3所示)，軸承與平衡盤之間的磨損磨損量，見表2.嚴重磨損致使間隙增大.間隙增大會出現以下現象:

(1)產生振動和異常響聲;

(2)旋轉中產生徑向跳動造成泵軸彎曲;

(3)軸承端面磨損，會造成軸向不平衡;

(4)葉輪跳動與泵殼產生摩擦、磨損和撞擊，會造成葉輪、泵殼斷裂損壞;

(5)TRG表指示過大，自動控制系統報警或停車;

表1 軸承磨損極限表

圖3 軸承與軸套結構示意圖

表2 軸向竄量極限表

2.2 軸承磨損的危害

屏蔽泵定子屏蔽套和轉子屏蔽套的隙很小，約1～2 mm［3-4］.轉子組件位于軸承磨損的最低點時，轉子屏蔽套與定子屏蔽套產生相對摩擦，長時間磨損，定子屏蔽套和轉子屏蔽套的非磁性外表面的耐腐蝕薄板受損.輸送的液體侵入定子鐵芯和轉子鐵芯，浸蝕屏蔽泵AB線圈(如圖4所示)，造成主線圈受損短路，屏蔽電機燒毀.屏蔽泵軸承磨損，間隙增大，所輸出的波形如圖5所示.