注聚注水離心泵滑動(dòng)軸承的改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間：2019-10-30信息來源：瀏覽次數(shù)：1308
關(guān)鍵詞：注聚注水離心泵；滑動(dòng)軸承；技術(shù)革新；現(xiàn)場應(yīng)用
1、概述
采油六廠喇嘛甸油田現(xiàn)有注聚站4座，注聚泵188臺(tái)，滑動(dòng)軸承頂間隙大于0.3mm報(bào)廢處理，側(cè)間隙大于0.2mm做報(bào)廢處理。
2 滑動(dòng)軸承與摩擦損分析
軸承是支承軸頸的部件，有時(shí)也用來支承軸上的回轉(zhuǎn)零件，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和多級(jí)離地泵的轉(zhuǎn)子等，根據(jù)軸承件摩擦、性質(zhì)不同，軸承可分為滑動(dòng)摩擦軸承（簡稱滑動(dòng)軸承）和滾動(dòng)摩擦軸承（簡稱滾動(dòng)軸承）。滑動(dòng)軸承：在滑動(dòng)軸承表面若能形成潤滑膜將運(yùn)動(dòng)副表面分開，則滑動(dòng)摩擦力可大大降低運(yùn)動(dòng)副表面的摩擦系數(shù)，則滑動(dòng)摩擦力可大大降低，由于運(yùn)動(dòng)副表面不直接接觸，因此也避免了磨損，滑動(dòng)軸承的承載力較大，回轉(zhuǎn)精度高，潤滑效果好，具有抗沖擊作用，因此，在油田上獲得廣泛的應(yīng)用。而潤滑油膜的形成是滑動(dòng)軸承能正常工作的基本條件，影響潤滑膜形成的因素有潤滑方式，運(yùn)動(dòng)副相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，潤滑劑的物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)副表面的粗糙度等，滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)軸承的工作條件，確定軸承的結(jié)構(gòu)類型，選擇潤滑和潤滑方法。
3 磨損機(jī)理分析
（1）粘著磨損。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副摩擦表面的微凸體在靜止時(shí)相互作用，各點(diǎn)相嵌在一起，即發(fā)生“冷焊”現(xiàn)象，在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面或脫離所附著的表面，而形成游離顆粒，稱為粘著磨損。
（2）磨料磨損。從外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆粒（如塵土、或摩擦造成的金屬顆粒）或較硬的微凸體，在較軟的材料表面上劃出的溝紋。被剝離的材料形成新的游離顆粒，這樣的微切削過程叫磨料磨損。
4 滑動(dòng)軸承機(jī)理分析
軸承支承軸工作，軸在其中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸和滑動(dòng)軸承之間必然有強(qiáng)烈的摩擦。一般滑動(dòng)軸承材料要具備以下要求：一是在工作溫度下具有足夠的強(qiáng)度和硬度。以便承受軸頸所施加的單位壓力，并能耐磨；二是有足夠的塑性和韌性來保證與軸配合良好，并抵抗沖擊和振動(dòng)；三是有良好的磨合能力及良好的抗蝕性，以及良好的導(dǎo)熱性和較小的膨脹系數(shù)；四是與軸的摩擦系數(shù)為最小，并能保持住潤滑油。
5 滑動(dòng)軸承在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)
滑動(dòng)軸承在重載、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)境下工作，用油泵將潤滑油強(qiáng)制循環(huán)到摩擦副表面后，形成油膜，由于油膜非常光滑，阻力很小，從而使摩擦力大大減小。由于各種原因，滑動(dòng)軸承得不到充分的潤滑，當(dāng)泵軸靜壓在軸承上時(shí)，軸承與軸的側(cè)間隙只有0.08mm，頂部間隙0.17mm，而軸承底部與軸則直接接觸并沒有存在間隙，潤滑油很難繞過泵軸形成360°的環(huán)形徑向流動(dòng)，很難達(dá)到理想狀態(tài)下的潤滑效果，當(dāng)瞬間啟停泵時(shí)，潤滑油未形成離心力，產(chǎn)生不了足夠的浮力，只能由電機(jī)帶動(dòng)泵軸與軸承摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，此刻，軸承底部大部分與軸產(chǎn)生干摩擦，形成高溫，而產(chǎn)生的高溫將軸承烏金表面燒焦變硬生成積碳，這種變黑又硬的高點(diǎn)對(duì)泵損傷最為嚴(yán)重，使泵軸出現(xiàn)溝槽，軸承出現(xiàn)麻點(diǎn)，剝蝕、這種長時(shí)間的反復(fù)啟停泵，會(huì)造成二次傷害，嚴(yán)重時(shí)軸瓦損壞，泵軸表面粗糙，壽命宿短。造成了金屬間的干摩擦，從而在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高溫，燒壞滑動(dòng)軸承，造成較大的機(jī)械事故。
分析事故原因有以下幾方面：一是泵靜止時(shí)。軸緊壓滑動(dòng)軸承，使滑動(dòng)軸承與軸之間間隙小。啟泵瞬間會(huì)出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生磨損及合金脫落碎屑；二是泵進(jìn)出口壓力不穩(wěn)，泵內(nèi)流體沖擊力不均勻而出現(xiàn)振動(dòng)，滑動(dòng)軸承出現(xiàn)疲勞變形，間隙增大，產(chǎn)生振動(dòng)，軸對(duì)滑動(dòng)軸承產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象；三是空氣中沙塵飄入軸與軸瓦之間，軸承出現(xiàn)梨溝、落屑；四是碎屑脫落嚴(yán)重時(shí)，軸承得不到?jīng)_洗，阻塞軸瓦進(jìn)油口，中斷了潤滑。
根據(jù)上述分析可以看出，啟停泵時(shí)，產(chǎn)生干摩擦對(duì)滑動(dòng)軸承磨損幾率最大。我們對(duì)滑動(dòng)軸承表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，軸在潤滑時(shí)由干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦最后進(jìn)入液體摩擦。
第一，沿軸向方向在滑動(dòng)軸承兩邊車銑4mm寬、2mm深油槽兩道，使?jié)櫥驮诨瑒?dòng)軸承內(nèi)形成360°潤滑沖洗、冷卻作用。鉆通孔φ4mm各4個(gè)，使含有雜物的潤滑油在此流出，達(dá)到既強(qiáng)化了碎屑的沖洗，和冷卻泵軸作用，而兩邊的油槽又積蓄了瓦面油量的補(bǔ)充量。第二，在沿軸向方向在滑動(dòng)軸承中間，平均銑2mm、寬2mm深的存油槽兩道，并在瓦面上均勻鉆直徑φ2mm，寬2mm深存油坑9個(gè)，待啟停泵時(shí)，有充足的潤滑油供應(yīng)，從而改善干摩擦狀態(tài)。因?yàn)楸迷诟咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸與滑動(dòng)軸承間油膜保持在0.01以下，可確保邊界摩擦，待軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)形油槽供油迅速進(jìn)入液體摩擦。軸與滑動(dòng)軸承不接觸，產(chǎn)生的碎屑明顯降低延長了滑動(dòng)軸承的使用壽命。
