水導橡膠軸承在軸流泵中的應用

劉 利 王旭鳴 徐 哲 卞 清

鹽城市市區防洪工程管理處 江蘇 鹽城 224000

在大多數的泵站中,立式軸流泵是采用最廣的水泵。水泵要運轉,就得靠軸承支承運轉。軸承分為巴氏合金油潤滑軸承和水潤滑軸承,其中水潤滑軸承通過外部加水潤滑。水潤滑軸承根據軸的材料不同,又分為橡膠軸承和尼龍軸承等,而最常用的則是橡膠軸承。它是用耐磨橡膠和彈性橡膠合壓鑄成的筒狀軸承,并在筒的內壁上刻有幾道均布的軸向槽道,使水能進入其中起潤滑和冷卻作用。比如鹽城市城市防洪工程中的大新河閘站、串場河閘站、小洋河東支閘站都采用的橡膠軸承。

一、橡膠軸承的結構特點及應用范圍

橡膠軸承的優缺點也比較明顯,優點是構造簡單,安裝和檢修方便,耐磨性能好,并且具有良好的彈性,潤滑水還能帶走由于泵軸摩擦而產生的熱量,所以在水泵中得到廣泛的使用。橡膠軸承的缺點是因其本身結構的橡膠材質硬度軟,安裝精度不很高,水質環境差,容易對橡膠軸承內壁產生磨損。

大多數的軸流泵結構中橡膠軸承上、下各一只,位于泵的上導(靠近電機處)和下導處(靠近葉輪處)。上導軸承一般裝在軸泵安裝在出水彎管的上部,常高于水池水位。所以,在上導軸承旁邊安裝一根冷卻水管,啟動前開閥灌水潤滑,以免水泵運行旋轉時將橡膠軸承燒壞。正常開機運行時,只需開啟冷卻水,充分潤滑后,即可停止供水。下導軸承裝于導葉體內,一般在進水池最低水位以下,利用河水自身冷卻,無需輸送水冷卻,即可達到冷卻的目的。

二、橡膠軸承的安裝及注意事項

將泵軸連同聯軸器一起吊入橡膠軸承孔內,泵軸下端可用千斤頂支承,并校正泵軸的垂直度,泵軸與橡膠軸承之間的間隙要符合規定,并注意橡膠軸承表面不得與油脂類接觸。裝上水泵葉輪和葉輪外圈,測量其間隙應在范圍內,四周間隙必須均勻一致,安裝好后葉片的中心線標高應符合設計要求,誤差在規定的范圍之內。水潤滑軸承密封安裝的間隙應均勻,允許偏差應不超過實際平均間隙值的±20%。

由于橡膠軸承是一種極其重要的零件,如果在裝配的時候不恰當,那么就很容易造成損壞,導致軸承無法正常使用。軸承在裝配時應有專用的工裝,比如尼龍套等,不能隨意敲打。而壓入軸時只能小圈受力,壓大圈時只能大圈受力,裝配時最好采用氣壓或液壓,在壓裝時上、下工裝要處于水平狀態,如有傾斜會導致軸承溝道因受力損壞,而使軸承運行時產生導常聲響和振動。

三、橡膠軸承損壞的原因和處理方法

1、水泵橡膠軸承損壞的原因及處理方法。橡膠軸承是機組常見的軸承之一,通常以水作為潤滑劑。但由于水的黏性差,要使軸承與軸頸存在液膜,以保證軸承的正常運行,必須供應充足的潤滑水。又由于橡膠軸承導熱系數小,軸承因摩擦而產生的熱量不易散出,必須用水帶走其熱量,達到冷卻軸承的目的,同時還必須有足夠的水量。產生燒瓦事故的原因有：

(1)橡膠軸承本身的缺陷。如橡膠軸承的制造精度鑄質量太差,有嚴重尺寸配合誤差、外觀質量缺陷或橡膠本身材質采用得不合理,造成橡膠材質過硬、過軟或者間隙太大、太小,導致軸承與泵軸之間的摩擦高溫燒壞或磨壞。

(2)潤滑水的水量不足或水質太差

①潤滑水路故障,造成潤滑水的水壓、水量不足或中斷。

②由于潤滑水路中水生物或其他河道雜質的影響,造成潤滑水管路阻塞,使潤滑水量減少或中斷。特別是在供水系統的拐彎處,造成水管堵塞而沒有水潤滑。

③河道潤滑水中混入大量的有機雜物、泥沙等使軸承內壁嚴重磨損,降低軸承的承載能力,從而損壞軸承。

④在運行中,有時由于閘閥的誤操作(自動的或人為的)、閥門的開閉失靈或閘閥損壞而造成斷水。

(3)安裝質量太差

①軸承間隙過小,使潤滑水液膜不易形成,軸承因干摩擦而燒壞。

②垂直度、同軸度偏差太大,擺度大,造成運行中擺動大,產生碰撞,超過橡膠軸承所允許承載的能力。

③橡膠軸承與導葉體的軸承座配合太松或固定螺母緊固不夠.在長期運行中,因振動而使軸承松動損壞。

2、針對橡膠軸承產生的以上故障原因,下面介紹下故障解決的主要方法

(1)提高潤滑水質量,特別是對于用多泥沙河水作為潤滑水源時,應用沉沙池等對河水作凈化處理。有條件的地方可利用地下清潔水或專用自來水管道作為潤滑水源。

(2)提高運行質量,及時檢查、調整水壓力,重要閘閥要一一編號,并懸掛警告牌,嚴防誤動作。要經常清理濾水器,供水管道應設置旁通閥,經常排除管道中的污物。

(3)防止供水系統生長水生物,是保證橡膠軸承安全運行的重要措施,應進行認真研究和探討,并予以試驗。可利用管道涂防銹漆的技術來防止水生物生長,效果較好,泵站也可以借鑒使用。

(4)嚴格控制安裝或檢修的標準,注意檢查橡膠軸承部件本身的質量,防止雜質和油污侵入橡膠軸承,安裝時做好各項指標檢查記錄。

(5)橡膠軸承高熱燒壞時,不宜立即向軸承澆水,以免軸頸不銹鋼猝冷而產生裂紋。此時應立即停機,待軸承溫度下降后,再向軸承充水,然后拆下軸承修理。

(6)橡膠軸承的修磨。在軸流泵檢修過程中,發現水泵的軸承箱溫度太高或者振動聲音大時,可以考慮是橡膠軸承的間隙磨損不均勻,導致泵軸在運行時產生擺動。此時要對水泵進行大修,大新河閘站就出現過橡膠軸承維修。首先拆解水泵的泵軸和上導軸承和下導軸承,然后用紅丹粉、研磨膏和研磨工具進行修磨,修磨時要不斷地進行修配,橡膠軸承與泵軸軸頸的間隙符合規定值,且來回運動自如,無卡阻現象。若橡膠軸承磨損量過大,則需要重新更換橡膠軸承。