趙增（zēng）輝 尹賢圓 王猛 於方
（大連深藍泵（bèng）業有限公司，遼寧 116031）
【摘 要】通過現場使用案例對一種端吸（xī）泵在使用過程中出現軸承損壞和密封失效的原因進行（háng）分析，總（zǒng）結（jié）了可（kě）能引起損壞的各種原因，再根據現場情況逐一排查，找到可能（néng）引起密封及軸承失效的原因，並提（tí）出合（hé）理有效的預防措施。
【關鍵詞】端吸泵；軸承損壞；密封失效（xiào）；原因（yīn）分析；預防措施
一、前言（yán）
泵作（zuò）為工（gōng）業生產中常用的設備，在使（shǐ）用過程中可（kě）能出現各種故障，密封失效導致（zhì）一些（xiē）危險介質的泄漏（lòu）可能引起較（jiào）大（dà）的危害，本文通（tōng）過現場使用案（àn）例對一種端吸泵（bèng）在使用過程中出（chū）現的軸（zhóu）承損壞、密（mì）封（fēng）失效的原因及（jí）導致的後果進行闡述，給出（chū）了這種端吸泵輸送介質發生泄漏（lòu）的預防措施。
二、案（àn）例描述
大（dà）連深藍泵業有限公司（sī）一台（tái）型（xíng）號為EAP980K3-400泵在（zài）某用戶現場（chǎng）發生火警。該泵采用油霧潤滑係統，根據監控設備顯示，該泵現場（chǎng）介質溫度、流量趨勢平穩，沒有明顯變化。根據維修記錄顯示，該泵於2010年6月開始投產使（shǐ）用（yòng），使用期間一直連續運轉，中間（jiān）沒有維修過，查詢檢測記錄（lù），泵（bèng）三（sān）個方向振動均在2mm/s左右，軸承溫度在30℃左右，巡檢也正常（cháng）。
該泵的主要參數為見下表，該泵（bèng）的結構（gòu）如圖1所示。
三、原因分析
1.理論分（fèn）析
軸承的損壞主要原（yuán）因可能有以下幾個方麵。
（1）軸承自然失效 軸承在負載（zǎi）使用的過（guò）程中達到使用壽命時的（de）自然損壞，這種失效一般在泵（bèng）的運行過程中逐步體現出來，泵在（zài）運行過程中軸承會慢慢發熱、泵的振動（dòng）會慢慢加大。
（2）泵入口壓力波動大可能引起軸承損壞 泵入口（kǒu）壓力（lì）過小而低於介質的汽化壓（yā）力時，會引（yǐn）起泵的汽蝕，當泵汽蝕時一般會發生振動，振動振（zhèn）幅大或振動時間長會導致軸承損壞；泵入口壓（yā）力過大時，整個轉子的軸向力會變大。根據泵的結構，非驅動端軸承為（wéi）承受（shòu）徑向力的圓柱滾子軸承，當轉子軸向力變大時，主要承受軸向力，位於驅動端的角接觸球軸承會發熱、損（sǔn）壞，而位於泵非驅動端的圓柱滾子軸承不受軸向力（lì）影響，不（bú）應該損壞。
（3）軸承潤滑（huá）不（bú）足引起的軸承損（sǔn）壞 影響軸承正常工作的因素主要是軸承的潤滑，通過潤滑油的潤滑能減少軸承的摩擦，帶（dài）走熱量，當潤滑不（bú）足時，軸承短時間內產（chǎn）生巨大的熱量（liàng）無法帶走，軸承的保持（chí）架損壞，軸承滾（gǔn）動體失去控製地無規則運動，導致軸承毀壞。軸承箱進水或潤滑油（yóu）中斷都會引起潤滑不足。
（4）密封失效引起的軸承損壞 密封失效（xiào）引起的（de）高溫介（jiè）質外泄，導致距密封較近的非（fēi）驅動軸承溫度急劇升高或（huò）振動大（dà）等原因可（kě）能引起（qǐ）軸承損壞。
引起密封失效的原因主要有以下幾個方麵。
1）自然失效。由於密封始終（zhōng）處於介（jiè）質中，密（mì）封元件達到使用壽命後的失效。
2）泵入口壓力波動大可能引起（qǐ）密封損壞。泵入口壓力過小時，泵腔（qiāng）內壓力突（tū）然減小，密封腔液體回流至泵腔，導致密（mì）封麵幹摩，密封（fēng）麵（miàn）短時間內產生巨大的熱量無法帶走，進（jìn）而導致密封麵燒毀，密封失效（xiào）；泵入口壓力過大時，隨著密封腔壓力升高，超過密（mì）封能承受的
極限時，密（mì）封失效。
3）密封衝洗不充分引起的密封（fēng）失效。密封主要通（tōng）過在密封麵形成液膜對密封（fēng）腔（qiāng）介質起到阻（zǔ）隔的作用，密封的衝洗液的作用主要是帶走密（mì）封（fēng）麵處的熱量，當密封衝洗液不充分或（huò）密封腔內存在大量氣體導致（zhì）衝洗液無法循環時，會使密封麵部件產（chǎn）生巨大的熱量，進而導致密封麵燒毀，密封失效。泵（bèng）腔內介質斷流、密封腔（qiāng）壓力突然減小、密封效應環突然（rán）損壞（huài）都可能造（zào）成（chéng）密封衝洗不足。
4）軸承損壞（huài）引起的密封失效。軸承損壞後造成滾（gǔn）動體的位置等都發生（shēng）了變化，泵的振動加大（dà），導致密封失效。
2.現場情（qíng）況分析（xī）
現場對泵解體後發現（xiàn），泵體、泵蓋、葉輪沒有（yǒu）明顯刮蹭研磨現象（xiàng）；非驅動端的圓柱滾子軸承中的滾柱磨（mó）損嚴重，呈現不規則球（qiú）體和其他形（xíng）狀。集（jí）裝密封軸套在（zài）安裝動環處及背部急冷節流套處均有大麵積燒黑現象，如圖2、圖3所示。
經過對現場情（qíng）況的充分研究，對此次故（gù）障的主要原（yuán）因的分析如下。
1）根據現場反饋，發生（shēng）故障前幾個小時還運轉正常，所以軸承的損壞應該不屬於正常的自然失效。
2）該泵的口環無明顯劃痕，非驅動端軸承損（sǔn）壞非常嚴重，如圖4所示，說明該泵入口處（chù）沒有（yǒu）發生振動或軸向力大的情況，所以入口壓（yā）力變化不是引起軸承（chéng）損壞的Z主要原因。
3）由於一些不（bú）確定因素引起的軸承潤滑不足引（yǐn）起（qǐ）的軸（zhóu）承損壞可能引起密封失效。
4）密封失效主（zhǔ）要表現為密封內（nèi）部發熱、介質泄漏，由於密封與非驅動端的圓（yuán）柱（zhù）滾子軸承（chéng）離（lí）得很近，熱（rè）量可以通過軸傳遞給靠近密封的圓（yuán）柱滾子軸承（chéng），導致軸承溫度迅速升高，潤（rùn）滑油蒸發，導致軸承的保持架損壞，滾動體失去保持架固定後無規（guī）則轉動，在軸承壓蓋（gài）和軸承內環間擠壓，如（rú）圖5、圖6所示。所以，密封失效（xiào）可能引起軸承的損壞。
四、結語
通過以上分析可以發現，密封失效或軸承損壞是造成（chéng）泵發生故障引起（qǐ）危險的主要原因，且兩種現象相互影響，為了更好地預防故障發（fā）生，建議對密封和軸承進行改進和監測（cè），建議（yì）輸送易（yì）燃易爆等危險（xiǎn）介質時密封采（cǎi）用雙（shuāng）端麵密封，當道密封失效時第二（èr）道密封能防止介質外泄並進行壓力報警；應該進行軸承的溫升監控，當軸承溫升異常時能及時發現並（bìng）采取相（xiàng）應的措（cuò）施。
參考文獻
[1]關醒凡.現代泵技術手冊[M].北京：宇航出版社，1995.
來源：《通用（yòng）機（jī）械》2012年11期
