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關于汽前泵自由端軸承溫度高處理方案
2013-07-09
一、改造前狀況
我司目前四臺汽前泵自由端軸承溫度普遍偏高，在春季就需架設軸流風扇進行強制冷卻，嚴重影響了設備安全經濟運行。
二、原因分析
我司汽前泵型號為HZB253-640，臥式、單級、雙吸、進出水垂直向上、單蝸殼泵，軸承座用螺栓聯接到端蓋上。在軸承座及旋轉組件組裝到泵殼后，軸承座通過端蓋內孔中的軸找中心來校準，并且軸承座由定位銷定位。軸承外環位于軸承座中，內座圈由軸套定位。軸套制成正確的寬度來使葉輪在所提供的端隙中處于中心位置。傳動端單列圓柱滾子軸承為了允許熱膨脹，允許在軸承座中有軸向移動。軸承的外座圈用軸向調準圈可靠地位于軸承座的凹槽中，內座由軸套定位，調準圈和軸套制成正確的寬度，以校準軸承座圈。自由端推力軸承為一對單列角接觸球軸承背靠背安裝，無平衡盤，靠此付推力軸承平衡軸向推力。軸承潤滑依靠甩油環將油甩起來對軸承進行飛濺潤滑。一般認為背對背安裝軸承的翻轉力矩較大，這樣可以保證軸的徑向穩定性更佳，延長軸承的使用壽命。如圖1所示：
我司目前四臺汽前泵自由端軸承溫度普遍偏高，在春季就需架設軸流風扇進行強制冷卻，嚴重影響了設備安全經濟運行。
二、原因分析
我司汽前泵型號為HZB253-640，臥式、單級、雙吸、進出水垂直向上、單蝸殼泵，軸承座用螺栓聯接到端蓋上。在軸承座及旋轉組件組裝到泵殼后，軸承座通過端蓋內孔中的軸找中心來校準，并且軸承座由定位銷定位。軸承外環位于軸承座中，內座圈由軸套定位。軸套制成正確的寬度來使葉輪在所提供的端隙中處于中心位置。傳動端單列圓柱滾子軸承為了允許熱膨脹，允許在軸承座中有軸向移動。軸承的外座圈用軸向調準圈可靠地位于軸承座的凹槽中，內座由軸套定位，調準圈和軸套制成正確的寬度，以校準軸承座圈。自由端推力軸承為一對單列角接觸球軸承背靠背安裝，無平衡盤，靠此付推力軸承平衡軸向推力。軸承潤滑依靠甩油環將油甩起來對軸承進行飛濺潤滑。一般認為背對背安裝軸承的翻轉力矩較大，這樣可以保證軸的徑向穩定性更佳，延長軸承的使用壽命。如圖1所示：
（a）
若S2+FA>S1軸向合力向右，軸有向右移動的趨勢，左軸承被壓緊，會產生反力△S′，使軸向力平衡。則S1+⊿S'=S2+FA
（b）
若S2+FA<S1軸向合力向左，軸有向左移動的趨勢，右軸承被壓緊，會產生反力△S，使軸向力平衡。則S1=S2+FA+⊿S
角接觸軸承背對背裝配軸承的接觸角沿回轉軸方向擴散增加了徑向和軸向的間隙抗變形能力。單列角接觸球軸承僅在安裝后才會達到一定的內部游隙及預緊量，并取決于另一個用來提供反方向定位的軸承的調整。如圖2所示：
角接觸軸承背對背裝配軸承的接觸角沿回轉軸方向擴散增加了徑向和軸向的間隙抗變形能力。單列角接觸球軸承僅在安裝后才會達到一定的內部游隙及預緊量，并取決于另一個用來提供反方向定位的軸承的調整。如圖2所示：
軸承溫度高原因如下：
1、我司單列角接觸球軸承不是精加工配對軸承，無法保證正確 的油隙與預緊量，使軸承受力過大或不均，致使軸承溫度升高。
2、如圖3所示，軸承室筋板將軸承室分為大小不平均的兩個腔室，甩油環所在腔室與冷卻水管所在腔室體積比約為1:3。由于甩油環所在腔室體積小，所以該腔室內參與飛濺潤滑的油未得到充分冷卻。
1、我司單列角接觸球軸承不是精加工配對軸承，無法保證正確 的油隙與預緊量，使軸承受力過大或不均，致使軸承溫度升高。
2、如圖3所示，軸承室筋板將軸承室分為大小不平均的兩個腔室，甩油環所在腔室與冷卻水管所在腔室體積比約為1:3。由于甩油環所在腔室體積小，所以該腔室內參與飛濺潤滑的油未得到充分冷卻。
3、冷卻水管面積較小僅盤了3圈。
4、甩油環直徑較小，甩動時離心力較小，提供飛濺動力不足。
5、軸承壓蓋緊力過大，導致軸承外圈軸向位移減少。
6、軸承座與泵體直接相連，泵體溫度高達100℃以上，通過熱傳導使軸承室溫度升高。
三、解決方案
1、軸承壓蓋與推力軸承徑向緊力為0.01-0.02mm（以前留的是0.05mm間隙）。
2、加大冷卻水管面積，由原先盤三圈管改為盤六至八圈管。
3、在軸承室筋板處轉兩排三列ф10mm圓孔，加大兩個腔室的循環，降低油溫。
4、在軸承座與泵體連接法蘭處車削一圈32×5mm方形通風槽，來降低泵體與軸承室的熱傳導。
5、建議購買精加工配對7319 BECB背靠背軸承，來保證軸承的游隙與預緊量。
三、改造后狀況
在迎峰度夏期間環境溫度達38℃時，軸承溫度Z高僅72℃，無需架設軸流風扇進行冷卻。
4、甩油環直徑較小，甩動時離心力較小，提供飛濺動力不足。
5、軸承壓蓋緊力過大，導致軸承外圈軸向位移減少。
6、軸承座與泵體直接相連，泵體溫度高達100℃以上，通過熱傳導使軸承室溫度升高。
三、解決方案
1、軸承壓蓋與推力軸承徑向緊力為0.01-0.02mm（以前留的是0.05mm間隙）。
2、加大冷卻水管面積，由原先盤三圈管改為盤六至八圈管。
3、在軸承室筋板處轉兩排三列ф10mm圓孔，加大兩個腔室的循環，降低油溫。
4、在軸承座與泵體連接法蘭處車削一圈32×5mm方形通風槽，來降低泵體與軸承室的熱傳導。
5、建議購買精加工配對7319 BECB背靠背軸承，來保證軸承的游隙與預緊量。
三、改造后狀況
在迎峰度夏期間環境溫度達38℃時，軸承溫度Z高僅72℃，無需架設軸流風扇進行冷卻。
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