螺桿泵性能結(jié)構(gòu)及故障處理

螺桿泵的轉(zhuǎn)速，可以根據(jù)被送液體在泵工作腔內(nèi)的軸向流動速度vgm(亦稱轉(zhuǎn)子、定子間的相對平均滑動速度)來確定，特別來確定，特別是在輸送含有固體顆粒物的液體，且可能對泵的轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生磨損時，螺桿泵的排出壓力取決于泵的排出管路系統(tǒng)的特性，泵的螺桿直徑和轉(zhuǎn)速不能改變泵的排出壓力。螺桿泵的排出壓力為每個定子導(dǎo)程長度T能達(dá)到的壓力與導(dǎo)程的乘積。一般每一個定子導(dǎo)程長度能達(dá)到的排出壓力為0.3~0.6MPa。為了盡量減小泵的軸向尺寸，通常取泵能達(dá)到的排出壓力p2為p2=0.6iT(MPa)

　　式中 iT——泵的定子導(dǎo)程數(shù)，也可稱為泵的級數(shù)。

　　螺桿泵工作時，其轉(zhuǎn)子(螺桿)和定子(泵套)相接觸，螺桿泵并存在相對滑移，因此，螺桿泵的機(jī)械損失較大，泵的效率較低一般為η=50%~80%。每一轉(zhuǎn)排液量較大的泵效率較高。

　　螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子的相對滑移，將引起轉(zhuǎn)子和定子的磨損，主要是定子磨損，因此，螺桿泵的使用壽命較低。一般要求：在輸送清水或類似清水的液體時，定子的所以壽命不低于2000h。

　　螺桿泵可在保持排出壓力不變的工況下，通過改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，故在一定范圍內(nèi)可用作定量泵或計量泵。

　　螺桿泵軸套抱死原因技術(shù)分析

　　螺桿泵是一種有獨特構(gòu)造方式的容積泵，主要由驅(qū)動電機(jī)及減速機(jī)、連軸桿及連桿箱、定子及轉(zhuǎn)子等部分組成。通過螺桿泵軸套抱死分析介質(zhì)及轉(zhuǎn)速對軸套間隙的要求，提出了解決軸套抱死的整改方案。經(jīng)實踐證明，改造后的設(shè)備運轉(zhuǎn)參數(shù)一切正常。

　　螺桿泵突然跳閘。上誠維修人員速趕現(xiàn)場對泵進(jìn)行原因調(diào)查及維修。經(jīng)拆泵檢查，螺桿泵的價格跳閘原因為銅軸套與軸徑抱死所致?，F(xiàn)結(jié)合軸套與軸徑間隙對其抱死做一下技術(shù)說明。

　　原因分析

　　根據(jù)滑動軸承的工作情況，一般襯套孔與軸配合是間隙配合，螺桿泵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℃時保證軸與襯套孔間具有合理間隙變化而確定的。影響滑動軸承過熱故障的因素很多,在軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，材料選用正確的情況下，滑動軸承過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。

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

　　滑動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)，潤滑油為渣油，軸承材料為錫基銅。

　　滑動軸承徑向間隙的理論值滑動軸承徑向間隙Δ=K·d。

　　式中：K———高精度軸承系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計手冊》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)計手冊》查得，最大間隙Δmax=0.10mm。

　　對原軸套測量，數(shù)據(jù)及位置：

　　對軸徑進(jìn)行測量，對應(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

　　滑動軸承徑向間隙的實際值最大間隙：主動桿:0.03mm從動桿：0.02mm。

　　該軸承在實際使用過程中，由于間隙過小，摩擦熱不易被帶走，加之潤滑油為介質(zhì)渣油，雜質(zhì)較多，易進(jìn)入間隙，使軸承過熱，嚴(yán)重時會“抱軸”，出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。

　　預(yù)防及改進(jìn)措施

　　為了防止軸承產(chǎn)生過熱故障，若把徑向間隙調(diào)大一些，Δ=0.03mm。這時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，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)按磨合試運轉(zhuǎn)規(guī)范進(jìn)行良好的磨合及試運轉(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，最后再投入正常運行。否則,即使間隙調(diào)得并不小，但卻因為裝配后不進(jìn)行磨合試運轉(zhuǎn)，而投入正常運行，從而導(dǎo)致軸承過熱甚至燒瓦。對此，滑動軸承徑向間隙應(yīng)控制在0.10mm～0.15mm。

　　滑動軸承徑向間隙對軸承過熱和壽命影響很大，因此對于徑向間隙，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，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：

　　1,軸承材料。軸承材料不同，膨脹系數(shù)不同，間隙也就不同。

　　2,軸和軸承表面的粗糙度。

　　3,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)。

　　4,軸承的工作溫度。

　　5,起動工況的突然變化。

　　螺桿泵的主要零部件的材料如何選擇

　　螺桿泵的主要零部件的材料應(yīng)根據(jù)所輸送介質(zhì)的化學(xué)、物理性能和泵的壓力不同來選擇：

　　1,過流零部件(吸入室、排出室、密封箱等)可選用鑄鐵、鑄鋼和不銹鋼等材料;

　　2,軸選用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼立式螺桿泵、40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼或不銹耐酸鋼等材料;

　　3,轉(zhuǎn)子可選用40Cr、45鋼、38CrMoAl、1Cr18Ni12Mo12Ti等材料;

　　4,轉(zhuǎn)子的材料主要應(yīng)根據(jù)介質(zhì)特性來選擇，常用材料有天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、丁晴橡膠(NBR)、聚氨酯橡膠(UR)、乙丙橡膠(EPM)、氟橡膠(FPM)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)等。