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水泵軸承跑內圈問題分析與處理
2013-05-08
白英
（烏海市神華大漠發電有限公司，內蒙古 烏海 016045）
（烏海市神華大漠發電有限公司，內蒙古 烏海 016045）
摘 要：本文分析了水泵在安裝和運轉中軸承跑內圈的原因和處理軸承跑內圈的方法。
關鍵詞：水泵；跑內圈；修復
水泵是一種提升、輸送液體的機器，它是把原動機的機械能轉化為被輸送液體的勢能，泵軸是水泵的重要零件，它支撐著所有套裝在軸上的零件， 泵軸兩端裝有軸承，軸承支持軸的部件，承受徑向或軸向載荷。軸承跑內圈是軸承內圈與軸發生了相對運動，軸承跑內圈嚴重時將發生機械犯卡，造成水泵損壞，甚至燒毀電機。因此，在水泵的安裝、調整、運轉和維護工作中都十分重視水泵跑內圈問題，現從使用角度出發，分析軸承跑內圈的原因和處理方法：
一、軸承跑內圈的原因
1、軸承與軸在載荷不同的情況下采用的是同過盈的公差。軸承配合的過盈量不足。公差載荷小，導致軸承與泵軸軸頸摩擦軸承跑 內圈。
2、葉輪背面的副葉輪壞了，引起軸向力，Z后變成了走內圈。
3、軸承的軸向固定方式不合理，使軸承運轉時內圈只能在直徑方向增大。
4、軸的材料選擇得不合理，軸承廠家不正規。
5、軸承內圈與軸肩（鎖緊螺母、軸端擋圈）軸向不緊固。
二、軸承跑內圈的處理：
為了防止和減少軸承跑內圈現象，在裝配軸承前，首先檢查軸的公差要求是否符合，再檢查一下軸承的內圈公差是否在國標規定范圍內，否則換一個新軸承，如軸承內圈與軸肩（鎖緊螺母、軸端擋圈）磨損，根據磨損情況可在接觸面之間加墊實現軸向固定，加墊時應注意裝配尺寸，裝配如有誤差，必須重新裝配。軸承跑內圈主要處理軸頸，具體方法如下：
1、Z簡單和快捷的方法是：
（1）在軸上用尖鏨均勻鏨上小凹坑。或用強力膠在軸上貼一層很薄的金屬皮。這兩種方法不能保證使用壽命。
（2）用軸承鎖固膠，方便實用。拆下時只要將軸承加熱即可，但磨損間隙不能過大。此方法可保證使用壽命。以上方法可在要求不是很高時采用，要求較高時應更換軸。
2、鎳拉毛修補法。
用丙酮等有機溶劑和磨光機清除軸頸表面的氧化皮、油漬、油漆等污物，然后將金屬鎳條或鎳塊，夾在電焊機的焊鉗上作電極，在軸頸上作勻速滑移，金屬鎳產生爆裂泡液，牢固地熔融于軸頸表面上，形成一層不規則、粗糙及多孔狀的鎳溶液涂層，再在車床上車削到規定尺寸。此修復工藝較適用于采用滾動軸承的泵軸，不適用于采用滑動軸承的泵軸。
3、軸頸表面堆焊一層金屬，再進行加工，恢復原有尺寸。此修復工藝較適用于軸頸損傷嚴重。
4、熱噴涂（噴鍍）修補法
熱噴涂法中應用較廣泛的有氧一乙炔焰噴涂。氧一乙炔焰噴涂是通過氧一乙炔焰噴槍實現的，噴槍通過氣閥分別引入乙炔（也可采用煤氣）、氧氣或壓縮空氣，乙炔和氧氣混合后在噴嘴出口處產生燃燒火焰，引入的金屬涂材在火焰中被加熱熔化，在焰流的作用下形成霧狀小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。電弧噴涂所用的兩根線狀涂材由送絲輪自動導入，當在兩線狀涂材之間通過大電流時將產生電弧，線狀涂材在電弧的高溫作用下迅速熔化，并由壓縮空氣作用成小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。熱噴涂修復工藝介紹如下。
（1）表面預處理
可以通過有機溶劑清洗、加熱脫脂、車螺紋、滾花、電拉毛等方法，處理后的軸頸表面更加活化，以提高涂層與軸頸表面的結合強度。對于一些與泵軸黏結不好的涂層材料，可以先在軸頸表面噴涂鎳基材料作為黏結底層。
（2）預熱
目的是消除軸頸表面的水分和濕氣，提高噴涂粒子與軸頸表面接觸時的界面溫度，以提高涂層與軸頸的結合強度，同時減少因泵材與涂層材料的熱膨脹差異造成應力而導致的涂層開裂。預熱溫度一般控制在60～120℃之間。
（3）噴涂采用何種噴涂方法主要取決于選用的噴涂材料（如自熔性焊粉、不銹鋼）、工件的工況（如自重、轉速）及對涂層質量 的要求。噴涂時要注意泵軸的旋轉速度、噴槍的移動速度、噴射距離以及噴涂的氣壓。
（4）噴涂后處理
在噴涂后軸頸要作滲油處理，讓潤滑油較多地滲入涂層，便于車削加工。待滲油處理后，將泵軸上車床車削加工，使軸頸尺寸和光潔度達到要求。 Z后用滾刀滾壓或用研磨膏研磨，提高軸頸表面的光潔度。
5、鑲套修補法
軸套一般由不銹鋼板、鐵板卷制而成或由鑄件車削制成。鑲套用整體套。整體套適用于軸的一端小于軸套內徑的情況。將軸套和泵軸加工零件配合后，將軸套放入機油中加熱，軸套受熱膨脹后，趁熱將軸套從軸的一端套入泵軸，冷卻后軸套抱緊主軸，再將軸頸車削至規定尺寸和光潔度。
6、點焊修補法
在軸頸表面軸向均勻的劃四條直線，在四條直線上用電焊每相隔1厘米點一焊點，用手銼將焊點高度銼均勻。舊軸承安裝時，為了干活方便準備一套圈，在套圈端面的圓周上必須施加均等的壓力，通過套筒將軸承均衡地壓入。在過盈量較小的情況下，可在常溫下用套筒壓住軸承套圈端面，用錘頭敲打套筒，通過套筒將套圈均衡地壓入。當過盈量較大時，可采用油浴加熱軸承方法來安裝，加熱 溫度范圍為80～100℃，Z高不能超過120℃。此種辦法修復軸頸比較簡單，并且保證使用壽命，在我們的工作中使用此辦法多一些。
三、小結
軸承跑內圈是水泵運行中經常出現的問題。在運行中檢查軸承的聲音、溫度、振動不好分辨出軸承跑內圈。因此，要防止和糾正軸承跑內圈現象， 需要我們加強檢查，要掌握泵軸承跑內圈規律，必要時進行解體檢查。確保水泵正常工作。
參考文獻
[1]武漢水利電力學院.水泵及水泵站[M ].水力出版社.1981年.
[2]白銘聲,陳祖蘇.流體機械[M ].煤炭工業出版社.1983.12.
關鍵詞：水泵；跑內圈；修復
水泵是一種提升、輸送液體的機器，它是把原動機的機械能轉化為被輸送液體的勢能，泵軸是水泵的重要零件，它支撐著所有套裝在軸上的零件， 泵軸兩端裝有軸承，軸承支持軸的部件，承受徑向或軸向載荷。軸承跑內圈是軸承內圈與軸發生了相對運動，軸承跑內圈嚴重時將發生機械犯卡，造成水泵損壞，甚至燒毀電機。因此，在水泵的安裝、調整、運轉和維護工作中都十分重視水泵跑內圈問題，現從使用角度出發，分析軸承跑內圈的原因和處理方法：
一、軸承跑內圈的原因
1、軸承與軸在載荷不同的情況下采用的是同過盈的公差。軸承配合的過盈量不足。公差載荷小，導致軸承與泵軸軸頸摩擦軸承跑 內圈。
2、葉輪背面的副葉輪壞了，引起軸向力，Z后變成了走內圈。
3、軸承的軸向固定方式不合理，使軸承運轉時內圈只能在直徑方向增大。
4、軸的材料選擇得不合理，軸承廠家不正規。
5、軸承內圈與軸肩（鎖緊螺母、軸端擋圈）軸向不緊固。
二、軸承跑內圈的處理：
為了防止和減少軸承跑內圈現象，在裝配軸承前，首先檢查軸的公差要求是否符合，再檢查一下軸承的內圈公差是否在國標規定范圍內，否則換一個新軸承，如軸承內圈與軸肩（鎖緊螺母、軸端擋圈）磨損，根據磨損情況可在接觸面之間加墊實現軸向固定，加墊時應注意裝配尺寸，裝配如有誤差，必須重新裝配。軸承跑內圈主要處理軸頸，具體方法如下：
1、Z簡單和快捷的方法是：
（1）在軸上用尖鏨均勻鏨上小凹坑。或用強力膠在軸上貼一層很薄的金屬皮。這兩種方法不能保證使用壽命。
（2）用軸承鎖固膠，方便實用。拆下時只要將軸承加熱即可，但磨損間隙不能過大。此方法可保證使用壽命。以上方法可在要求不是很高時采用，要求較高時應更換軸。
2、鎳拉毛修補法。
用丙酮等有機溶劑和磨光機清除軸頸表面的氧化皮、油漬、油漆等污物，然后將金屬鎳條或鎳塊，夾在電焊機的焊鉗上作電極，在軸頸上作勻速滑移，金屬鎳產生爆裂泡液，牢固地熔融于軸頸表面上，形成一層不規則、粗糙及多孔狀的鎳溶液涂層，再在車床上車削到規定尺寸。此修復工藝較適用于采用滾動軸承的泵軸，不適用于采用滑動軸承的泵軸。
3、軸頸表面堆焊一層金屬，再進行加工，恢復原有尺寸。此修復工藝較適用于軸頸損傷嚴重。
4、熱噴涂（噴鍍）修補法
熱噴涂法中應用較廣泛的有氧一乙炔焰噴涂。氧一乙炔焰噴涂是通過氧一乙炔焰噴槍實現的，噴槍通過氣閥分別引入乙炔（也可采用煤氣）、氧氣或壓縮空氣，乙炔和氧氣混合后在噴嘴出口處產生燃燒火焰，引入的金屬涂材在火焰中被加熱熔化，在焰流的作用下形成霧狀小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。電弧噴涂所用的兩根線狀涂材由送絲輪自動導入，當在兩線狀涂材之間通過大電流時將產生電弧，線狀涂材在電弧的高溫作用下迅速熔化，并由壓縮空氣作用成小液滴，被噴射到軸頸表面形成涂層。熱噴涂修復工藝介紹如下。
（1）表面預處理
可以通過有機溶劑清洗、加熱脫脂、車螺紋、滾花、電拉毛等方法，處理后的軸頸表面更加活化，以提高涂層與軸頸表面的結合強度。對于一些與泵軸黏結不好的涂層材料，可以先在軸頸表面噴涂鎳基材料作為黏結底層。
（2）預熱
目的是消除軸頸表面的水分和濕氣，提高噴涂粒子與軸頸表面接觸時的界面溫度，以提高涂層與軸頸的結合強度，同時減少因泵材與涂層材料的熱膨脹差異造成應力而導致的涂層開裂。預熱溫度一般控制在60～120℃之間。
（3）噴涂采用何種噴涂方法主要取決于選用的噴涂材料（如自熔性焊粉、不銹鋼）、工件的工況（如自重、轉速）及對涂層質量 的要求。噴涂時要注意泵軸的旋轉速度、噴槍的移動速度、噴射距離以及噴涂的氣壓。
（4）噴涂后處理
在噴涂后軸頸要作滲油處理，讓潤滑油較多地滲入涂層，便于車削加工。待滲油處理后，將泵軸上車床車削加工，使軸頸尺寸和光潔度達到要求。 Z后用滾刀滾壓或用研磨膏研磨，提高軸頸表面的光潔度。
5、鑲套修補法
軸套一般由不銹鋼板、鐵板卷制而成或由鑄件車削制成。鑲套用整體套。整體套適用于軸的一端小于軸套內徑的情況。將軸套和泵軸加工零件配合后，將軸套放入機油中加熱，軸套受熱膨脹后，趁熱將軸套從軸的一端套入泵軸，冷卻后軸套抱緊主軸，再將軸頸車削至規定尺寸和光潔度。
6、點焊修補法
在軸頸表面軸向均勻的劃四條直線，在四條直線上用電焊每相隔1厘米點一焊點，用手銼將焊點高度銼均勻。舊軸承安裝時，為了干活方便準備一套圈，在套圈端面的圓周上必須施加均等的壓力，通過套筒將軸承均衡地壓入。在過盈量較小的情況下，可在常溫下用套筒壓住軸承套圈端面，用錘頭敲打套筒，通過套筒將套圈均衡地壓入。當過盈量較大時，可采用油浴加熱軸承方法來安裝，加熱 溫度范圍為80～100℃，Z高不能超過120℃。此種辦法修復軸頸比較簡單，并且保證使用壽命，在我們的工作中使用此辦法多一些。
三、小結
軸承跑內圈是水泵運行中經常出現的問題。在運行中檢查軸承的聲音、溫度、振動不好分辨出軸承跑內圈。因此，要防止和糾正軸承跑內圈現象， 需要我們加強檢查，要掌握泵軸承跑內圈規律，必要時進行解體檢查。確保水泵正常工作。
參考文獻
[1]武漢水利電力學院.水泵及水泵站[M ].水力出版社.1981年.
[2]白銘聲,陳祖蘇.流體機械[M ].煤炭工業出版社.1983.12.
來源：《內蒙古煤炭經濟》2010年第5期
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