螺桿泵軸套與軸徑間隙抱死的技術(shù)成因

2012-08-01

　　通過(guò)螺桿泵軸套抱死分析介質(zhì)及轉(zhuǎn)速對(duì)軸套間隙的要求。提出了解決軸套抱死的整改方案。經(jīng)實(shí)踐證明，改造后的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)一切正常。

　　一、前言

　　我公司一螺桿泵突然跳閘。維修人員速趕現(xiàn)場(chǎng)對(duì)泵進(jìn)行原因調(diào)查及維修。經(jīng)拆泵檢查，跳閘原因?yàn)殂~軸套與軸徑抱死所致?，F(xiàn)結(jié)合軸套與軸徑間隙對(duì)其抱死做一下技術(shù)說(shuō)明。

　　二、原因分析

　　根據(jù)滑動(dòng)軸承的工作情況,一般襯套孔與軸配合是間隙配合,零件圖上軸徑與襯套孔徑的尺寸偏差,一般是按平均工作溫度20℃時(shí)保證軸與襯套孔間具有合理間隙變化而確定的。影響滑動(dòng)軸承過(guò)熱故障的因素很多,在軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,材料選用正確的情況下,滑動(dòng)軸承過(guò)熱主要是軸承徑向間隙的大小裝配不當(dāng)及使用不當(dāng)造成的。

　　滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過(guò)熱故障的影響,滑動(dòng)軸承的徑向間隙Δ就是軸承孔直徑與軸頸直徑之差,滑動(dòng)軸承要留有一定的徑向間隙,其作用如下:是實(shí)現(xiàn)軸與軸承活動(dòng)聯(lián)接的起碼條件;是控制軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度的保證;是形成液體潤(rùn)滑的重要條件。因此,滑動(dòng)軸承的徑向間隙十分重要,過(guò)大或過(guò)小都極為有害。間隙過(guò)小,難以形成潤(rùn)滑油膜,摩擦熱不易被帶走,使軸承過(guò)熱,嚴(yán)重時(shí)會(huì)“抱軸”;間隙過(guò)大,油膜也難以形成,會(huì)降低機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)精度,會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)和噪音,甚至導(dǎo)致燒瓦事故。

　　三、滑動(dòng)軸承徑向間隙的確定

　　螺桿泵的技術(shù)性能:軸頸轉(zhuǎn)速n=2950r/min，軸頸直徑d=30mm;電機(jī)為同步電機(jī)，潤(rùn)滑油為渣油,軸承材料為錫基銅。

　　滑動(dòng)軸承徑向間隙的理論值滑動(dòng)軸承徑向間隙Δ=K·d。

　　式中:K———高精度軸承系數(shù),由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得K=0.0008。

　　d———軸頸的直徑,d=30mm。

　　代入得：Δ=0.02mm

　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，最大間隙Δmax=0.10mm。

　　對(duì)原軸套測(cè)量，數(shù)據(jù)及位置：

　　對(duì)軸徑進(jìn)行測(cè)量，對(duì)應(yīng)位置尺寸數(shù)據(jù)：

　　軸徑1：29.99mm29.94mm29.90mm

　　軸徑2：29.92mm29.90mm29.90mm

　　軸套1:30.01mm29.97mm29.92mm

　　軸套2:29.94mm29.92mm29.915mm

　　滑動(dòng)軸承徑向間隙的實(shí)際值最大間隙：主動(dòng)桿:0.03mm從動(dòng)桿:0.02mm。

　　該軸承在實(shí)際使用過(guò)程中,由于間隙過(guò)小，摩擦熱不易被帶走,加之潤(rùn)滑油為介質(zhì)渣油,雜質(zhì)較多，易進(jìn)入間隙，使軸承過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)“抱軸”，出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。

　　四、預(yù)防及改進(jìn)措施

　　為了防止軸承產(chǎn)生過(guò)熱故障,若把徑向間隙調(diào)大一些,Δ=0.03mm。這時(shí)該軸承的配合副雖能正常工作,但其使用壽命卻極大縮短,因此在確定軸承徑向間隙時(shí),應(yīng)保證軸承在正常工作的前提下盡可能留小些。在軸承裝配后,首先應(yīng)按磨合試運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)范進(jìn)行良好的磨合及試運(yùn)轉(zhuǎn),然后再逐漸加載加速,使軸和軸承的配合表面凸起處磨平,最后再投入正常運(yùn)行。否則,即使間隙調(diào)得并不小,但卻因?yàn)檠b配后不進(jìn)行磨合試運(yùn)轉(zhuǎn),而投入正常運(yùn)行,從而導(dǎo)致軸承過(guò)熱甚至燒瓦。對(duì)此，滑動(dòng)軸承徑向間隙應(yīng)控制在0.10mm～0.15mm。

　　滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過(guò)熱和壽命影響很大,因此對(duì)于徑向間隙,一定要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi)。在確定軸承徑向間隙時(shí),要全面考慮影響徑向間隙的因素,除了考慮軸的直徑、轉(zhuǎn)速、載荷及機(jī)器的精度外,還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):

　　a.軸承材料。軸承材料不同,膨脹系數(shù)不同,間隙也就不同。

　　b.軸和軸承表面的粗糙度。

　　c.軸頸和軸承的幾何形狀和相互位置誤差(即圓度、圓柱度、同軸度等)。

　　d.軸承的工作溫度。

　　f.起動(dòng)工況的突然變化。

　　五、結(jié)論

　　不同介質(zhì)和不同轉(zhuǎn)速對(duì)螺桿泵軸套間隙的要求是不一樣的。通過(guò)上述計(jì)算及分析，得出了軸套的最佳間隙數(shù)據(jù)。設(shè)備改造一年來(lái)運(yùn)行一切正常，驗(yàn)證了我們的分析是可行的。