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供應(yīng)天津德能泵業(yè)軸流污水泵失效分析及改造對策之二

1. 存在問題

污水泵自投用以來，因故障頻發(fā)導(dǎo)致多次非計劃停車，先是發(fā)現(xiàn)儲油管進(jìn)水，運(yùn)行15?30天就會發(fā)生嚴(yán)重軸系振動，并伴隨著很大的噪音。拆機(jī)時發(fā)現(xiàn)，軸承室的潤滑油中含有部分污水和泥沙，滾珠和軸瓦損壞嚴(yán)重。7組唇形密封均出現(xiàn)不同程度的變形，與其配合的相應(yīng)軸頸部分也出現(xiàn)輕微磨損痕跡。雖經(jīng)多次維護(hù)并更換零件，均未能解決問題，被迫進(jìn)行改造。

2. 原因分析

從污水泵軸封結(jié)構(gòu)來看，軸封是由串聯(lián)的7件帶副唇的旋轉(zhuǎn)軸唇形密封和橡膠O形環(huán)兩部分組成[1]。旋轉(zhuǎn)軸唇形密封起到主要的軸向密封作用，防止污水通過軸向間隙進(jìn)入軸承室;O形環(huán)起到輔助的徑向和軸向密封作用，阻礙主軸與填料之間的介質(zhì)流通。根據(jù)檢修發(fā)現(xiàn)的問題來分析，軸封失效和軸承損壞是引起污水泵發(fā)生故障的主要原因[2]。

通常引起本類軸封失效的原因大致如下:1）軸徑向跳動，造成唇口追隨不良[3]；2）唇口冷卻潤滑不良，接觸面因摩擦導(dǎo)致密封元件溫度過高，而使橡膠材料變軟，彈性下降，喪失密封性能[4]；3）填料套與唇口過度磨損；4）所處理的介質(zhì)壓力過高，使唇形密封出現(xiàn)過大的柔性變形；5）介質(zhì)存在固體顆粒造成唇口過快磨損，導(dǎo)致密封失效[5]。

檢修時對各相關(guān)部件檢測結(jié)果表明:主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不存在偏心運(yùn)轉(zhuǎn);唇口潤滑良好，未出現(xiàn)過熱，這些因素尚不至于影響污水泵的正常運(yùn)行。各組唇形密封環(huán)唇口出現(xiàn)不同程度的磨損且密封環(huán)很容易產(chǎn)生變形，由此可以斷定：軸封失效是導(dǎo)致軸承損壞和污水泵故障的關(guān)鍵。

原軸封結(jié)構(gòu)僅采用橡膠唇形密封環(huán)作為主要軸向密封設(shè)施，隔斷污水進(jìn)入軸承室[6]。橡膠環(huán)本身存在著柔性高、剛度低，承壓能力低的特點(diǎn)，在壓力作用下易出現(xiàn)過大的柔性變形[2]，致使密封失效[7-8]。故障形成的過程中應(yīng)該是這樣：較高壓力的污水夾雜著泥沙直接到達(dá)唇形密封的端面，密封唇口的壓力過大，使最先接觸介質(zhì)的第一個唇形橡膠環(huán)出現(xiàn)變形，隨著壓力的持續(xù)導(dǎo)致過大的柔性變形，致使第一組密封環(huán)失效[9]；介質(zhì)流過密封環(huán)進(jìn)入到第二組與第一組密封環(huán)的環(huán)腔，壓力介質(zhì)又作用到第二組密封環(huán)的端面，第二組密封環(huán)也因承受不了壓力介質(zhì)的作用而出現(xiàn)與第一組同樣過大的柔性失穩(wěn)。

隨著運(yùn)行時間的延續(xù)，這種趨勢不斷增大，致使密封逐級失效，最后導(dǎo)致整個軸封全部失效[10]，使得大量的污水夾帶泥沙等顆粒進(jìn)入密封唇口的接觸面，加劇了接觸面的磨損。因軸封失效，污水夾帶泥沙穿過密封進(jìn)入內(nèi)護(hù)管內(nèi)而與潤滑油混合，混有污水的潤滑油進(jìn)入到軸承室，惡化了軸承的工作狀態(tài)。軸承在含有污水和泥沙潤滑油情況下高速旋轉(zhuǎn)，很快損壞。

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