输油泵机械密封（精选7篇）
输油泵机械密封 篇1
一、问题及原因分析
克拉玛依-独山子原油输送管道途中的两座担任加热、加压输送任务的中间泵站, 各配置了3台8×13DAD-3型英格索兰离心泵。泵体采用原装进口机械密封, 使用过程中出现了以下问题:
(1) 运行中发现机械密封后静环压盖温度偏高。拆解后发现静环压盖内孔有磨损的痕迹, 分析认为是由于浮动摩擦环在压盖内旋转碰擦磨损产生高温。
(2) 运行中出现泄漏。拆解机封后发现浮动环磨损严重, 摩擦面有凹坑, 而动环密封表面磨损轻微。分析认为是由于输送的原油中含有较多的杂质如石子、焊渣等, 在运转过程中因间隙轴向串动进入密封表面破坏密封油膜造成。机械密封原设计动环摩擦面材料为WC硬质合金, 而浮动环材料为碳石墨, 碳石墨硬度低且易崩裂, 引起密封失效。
此外, 密封端面宽度设计不合理、粗糙度过大, 密封材料强度刚度不够、耐腐蚀性不强等都是造成作业过程中密封失效的原因。
(3) 泵在启、停及运转过程中出现轴向串动, 一段时间后密封失效。分析原因认为原机械密封动环与轴的密封采用U形橡胶圈, 由于动环底部来回频繁冲击易造成U形橡胶圈出现裂纹甚至断裂。再有, 辅助密封圈的材料大多是合成橡胶或柔性石墨或聚四氟乙稀, 在轴向力的反复作用下会逐渐老化、磨损、断裂, 直至丧失密封性能。
二、改进措施
(1) 增加静环厚度, 并将静环座和浮动环改造为一整体环, 避免运转过程中有部件相对转动产生干摩擦发热 (图1) 。
(2) 通过石墨与硬质合金材质性能数据对比分析得出的结论是, 硬质合金更适合于在输送含固体颗粒杂质的机械密封上使用, 因此将浮动环 (与静环合二为一) 摩擦面材料也改为硬质合金, 将密封摩擦副由硬质合金-碳石墨改成硬质合金-硬质合金, 组成硬对硬的摩擦副, 并选择适当的端面比压, 使摩擦副表面润滑良好, 保证机械密封效果, 提高机械密封的使用寿命。
(3) 将密封圈材质由橡胶改为耐油耐高温的氟橡胶, 以保证其有足够的强度、弹性、耐磨性、抗老化性和抗腐蚀性, 同时将动环与轴的U形密封圈改成O形密封圈, 在动环底部增加一圆环与O形橡胶圈接触, 避免发生轴向串动时, 动环底部O形橡胶圈被冲击断裂 (图1) 。另外, 在安装过程中注意控制密封端面和泵轴中心线的垂直度误差。
三、改进效果
改进机械密封后输油泵运行正常, 维护中验证机封运行温度正常、密封端面油膜成型良好、磨损正常, 辅助密封圈密封性良好。改进后的机械密封解决了进口机械密封材质选用与实际输送介质特性的不符, 节省备件费用的同时, 确保了设备维修的及时和生产的连续运行。
输油泵机械密封 篇2
1 输油泵机械密封的概述
原油管道输送系统中心的设备是输油泵,输油泵是原油在管道中流动的动能依靠,是长输管道的动力源泉。
机械密封指的是解决旋转轴与壳体之间密封的装置,主要常用与泵的轴旋转式流体机械的轴端密封。机械密封的温度出现异常会影响机械的正常运转能力,一旦机械密封温度持续高温没有得到适当的处置,就会使得机械密封在短时间内失效,轻则需要更换机械密封的零件,重则会导致机械密封的主轴毁坏、甚至出现主轴报废的现象。
2 输油泵机械密封频繁过热的原因
输油泵机械进行密封的原因是为了防止管道内的液体流动时出现泄漏。输油泵机械密封的工作原理是在适当的压力作用下,将一对和旋转轴相互垂直的端面,保持贴合与相对滑动。
根据工作情况,造成输油泵机械密封频繁过热的情况,主要体现在以下3 个原因。
2.1 机械密封装置配件不当
输油泵机械密封装置配件的工作非常重要,它关系着输油泵机械密封是否能处于正常运转以及使用的寿命,如果出现一点偏差都会引起输油泵机械密封出现温度过高的现象。这就要求,在进行安装之前,保证机械的清洁性,确保转轴不会出现粉盒振动的现象,其内部的套筒要始终保持着同心圆运转,在确保接触面垂直的情况下,使其与转轴的中心相互垂直;同时要保证机械密封的表面不能出现划痕或者破损,不能用毛巾擦拭机械密封的表面。
2.2 管道内部很多杂质出现焦化
在输油泵机械长管道输送的流体一般是混合油,由很多种成分组成,这就会使流体中有很多杂质,输油泵机械密封高速运转的情况下,很多杂质就会出现焦化,并且紧密地粘贴在机械密封内部的摩擦副表面上。摩擦副表面是输油泵机械密封内部端面直接碰触的圆环,在运转中,依靠大气的压力提供动力,将两者紧密的联合在一起,但是,由于输油泵机械密封内部贴附在摩擦副表面的杂质出现结焦现象越来越多,使其两者的接触面出现了很大的缝隙。当输油泵机械密封内部处于高速旋转的状态,摩擦副里面出现大颗粒的杂质,就会使其接触面出现破损,就会有很多杂质通过破损的接触面进入到摩擦副里面,这就会导致输油泵机械密封频繁出现过热的现象。
2.3 大颗粒物导致冲洗管发生堵塞并出现冲洗中断
冲洗工序直接关系着输油泵机械密封内部的温度,冲洗工序严格的按照要求完成,将增加输油泵机械密封的使用年限。
冲洗工序的主要操作是利用高速流动原油的冲洗作用带走一部分热量,从而降低机械密封内部的温度,避免出现液膜汽化的形成,内部保持润滑状态,防止很多杂质出现沉积。在平时生活中,发现一般的冲洗管主要适用于冲洗干净的原油,不能冲洗质量差的原油。如果一旦冲洗质量差的原油,由于流动的液体中掺杂了很多杂质或者大体积的颗粒物,造成冲洗管出现阻塞,这样就会导致输油泵机械密封冲洗中断,最终因为温度无法控制,使输油泵机械密封频繁过热,造成输油泵机械密封的内部严重受损,甚至停机。
3 输油泵机械密封频繁过热的处理策略
3.1 寻找适宜的材料
输油泵机械密封的内部结构比较特殊,其材质更是比较特殊,主要的基本元件是静环、动环、压盖、弹性元件、传动元件、辅助密封和紧固件。这些元件任何一个环节出现问题,都有可能引起输油泵机械密封频繁过热。因此,在选择适宜的材料时,必须结合实际的情况、符合相关的要求进行选择,确保所选择的材料和机械内部进行有效的结合。
3.2 定期检查输油泵机械密封内部的运营情况
作为输油泵机械密封维修的相关部门要对输油泵机械密封内部进行定期的检查,检查输油泵机械的每个零件,检查这些零件是否出现异常,冲洗管的工作情况,输油泵机械密封的长管道进行冲洗后,是否能尽快散热。如果输油泵机械密封的长管道在进行冲洗作业后,能够快速的进行散热,就能够最大程度降低输油泵机械密封过热的现象。在检查过程中,对于出现问题的设备要进行及时的维修和更换,从而延长设备的使用寿命。
3.3 全面提升工作人员的综合素质
输油泵机械密封内部在进行装置配件的过程中,经常会出现各种故障,最主要的原因就是工作人员的综合素质偏低,缺乏对工作认真的态度和对专业知识的掌握程度。输油泵机械密封内部在进行操作的过程中,很多工作人员没有按照规定的要求,进行安装,这就使输油泵机械密封内部在运营过程中出现各种问题。
要想避免出现这些问题,避免输油泵机械密封频繁过热的现象,需要提高工作人员的综合素质,不仅要加强他们工作中严谨的态度和专业知识的培训,还有制定相应的奖惩制度,让工作人员有危机意识和防范意识,进而确保工作人员在工作中能够认真的完成每一项工作任务,减少不必要的情况出现,将输油泵机械密封过热的次数降到最低。
4 总结
综上所述,输油泵机械密封过热的原因有很多种,其中,最主要的原因是上文所提到的三个原因:机械密封装置配件不当、管道内部很多杂质出现焦化、大颗粒物导致冲洗管发生堵塞并出现冲洗中断。企业要想提高输油泵机械的运营效率,需要针对相关原因提出解决的措施,最大程度的降低输油泵机械密封出现的次数,使输油泵机械的散热工作达到最佳的状态,确保输油泵机械密封能够正常的运转,提高输油泵机械密封设备的使用年限和使用效率,为企业创造更高的效益。
参考文献
[1]崔文平.输油泵机械密封频繁过热原因分析及处理[J].科技创业家,2013(2).
输油泵机械密封 篇3
型号250GDKS120×3A离心式输油泵, 运行中轴承体内润滑油经常缺失, 每天需要检查并添加润滑油, 漏失的润滑油被甩到泵体及基座周围, 易给操作巡检员工带来伤害。轴承体密封端盖仅靠O形密封圈进行轴向定位, 经多次维修拆卸后O形密封圈变形已无法准确定位, 随轴旋转的密封端盖与轴承体分离造成密封不良, 润滑油流失, 轴承产生高温机组自动停机, 严重时易造成设备事故。
二、改进方法
(1) 将迷宫密封方式改为迷宫密封+螺旋密封 (图1) 。对结构进行分析, 可考虑填塞或阻塞、分隔、引出、注入流阻、反输以及这些手段的组合应用方法。
对分隔, 可采取用机械密封。根据机械密封性能、适用范围、寿命来看, 机械密封都能适用, 但机械密封结构复杂, 所需空间较大, 拆装不便, 不适于这种小空间结构。考虑引出或注入方法也能够达到密封要求, 但需要辅助装置, 结构复杂, 因而也不可取。采用填塞和阻塞的方法, 由于要求较长的寿命, 一些接触型密封如毡圈、挡圈、密封圈、油封等与轴接触磨损, 寿命有限, 不适合高速长周期运转, 而且易发生抱轴, 因而排除。最后考虑采用流阻、反输或采用综合方案。
流阻是利用密封件狭窄间隙或曲折途径造成密封所需要的流箱阻力。反输是利用密封件对泄漏流箱造成反压, 使之部分平衡或完全平衡, 将流箱反输到上游, 以达到密封的目的。特点是无机械摩擦, 结构紧凑。流箱反输 (也称动压) 包括迷宫螺旋密封、动密封、螺旋密封等。考虑空间狭小、寿命长、功耗小、结构简单、拆卸方便、价格低等要求, 采用流阻或反输及其综合方案最优。在流阻或反输方案中, 螺旋密封最能综合满足上述要求。
螺旋密封是一种利用流箱动压反输的径向非接触式转轴密封, 优点是密封件之间即使有较大的间隙也能有效地起密封作用, 且只要结构上保证不接触, 其使用寿命很长。近年来螺旋密封在油田用泵上得到了广泛使用, 但是从设计和现场使用来看, 还有值得改进的地方。如通过对封液能力及参数进行优化, 以便更好地满足油田用泵的需要。更好地对轴承体中的润滑油进行密封防止泄漏, 保证轴承得到良好润滑, 使输油泵能够连续可靠运转, 输油生产连续进行。
(2) 将轴承体密封端盖的轴向定位, 由之前仅靠O形密封圈定位改为周向均布3个固定顶丝, 防止轴向窜动, 以便起到很好的密封效果。
三、螺旋密封参数的计算确定
1. 螺旋密封各项参数确定
螺旋为螺旋密封的主体部分, 螺旋密封的各项参数, 设计过程中多采用优化的方法对其进行确定, 参见图2、图3、图4。
螺旋密封结构参数优化是求单位螺旋长度上封液能力的最大值, 工况下螺旋密封封液能力用公式 (1) 计算。
式中v———螺旋密封铜套圆周速度, m/s
C———齿顶间隙, mm
L———螺旋工作长度, mm
μ———密封液体动力粘度, m Pa·s
K3———密封系数, 其值只与螺旋几何参数有关, 可见公式
K1———螺旋相对槽宽, mm, K1=b/ (b+a)
b———为轴向槽宽, mm
K2———螺旋相对槽深, mm, K2= (hg+c) /c
由 (1) 式可知, 密封箱内液体动力黏度μ、速度v和密封间隙C一定时, 密封系数越大, 单位螺旋长度的封液能力越大。因此K3的取值取决于K1、K2和ɑ。
采用复合形法得到优化螺旋结构参数, K1=0.5, K2=3.0, ɑ=20°, 得到A=2.4, B=1.6, H=1。
2. 复合形法的计算步骤
(1) 选择复合形的顶点数k, 一般取n+1≤k≤2n, 在可行域内构成具有k个顶点的初始复合形。
(2) 计算复合形个顶点的目标函数值, 比较其大小, 找出最好点xL、最坏点xH及次坏点xG。
(3) 计算除去最坏点xH以外的 (k-1) 个顶点的中心xC。判别xC是否可行, 若xC为可行点, 则转步骤 (4) 。若xC为非可行点, 则重新确定设计变量的下限和上限值, 即令ɑ=xL, b=xC, 然后转步骤 (1) , 重新构造初始复合形。
(4) 按式xR=xC+ɑ (xC-xH) 计算反射点xR, 必要时改变反射系数α的值, 直至反射成功, 即满足式gj (xR) ≤0, (j=1, 2, ……, m) ;f (xR)
四、小结
重新设计加工的轴承体密封端盖, 安装运行1年多后, 轴承体端面密封良好无任何泄漏, 输油泵能够可靠连续运转, 确保输油生产平稳运行。在保养周期内不再需要经常补充润滑油, 工人劳动强度大大减轻。现场干净整洁, 符合公司清洁生产的要求。
摘要：输油泵轴承体密封漏油, 原因是轴承体密封端盖仅靠O形密封圈进行轴向定位, 经多次维修拆卸后O形密封圈变形已无法准确定位, 随轴旋转的密封端盖与轴承体分离造成密封不良。将迷宫密封方式改为迷宫密封+螺旋密封, 轴向加定位螺栓。
输油泵机械密封 篇4
濮阳站的3台KDY型输油泵启停时经常出现机械密封处大量漏油现象, 维修量非常大。主要影响表现为:
1.1 影响安全生产
濮阳总共有3台输油泵, 自增输改造起常年同时运行两台泵, 机械密封频繁故障会影响正常输油计划。
1.2 不能及时进行维修
濮阳距离新乡最远, 更换一次机械密封所实际花费的时间较长。影响输油泵的正常使用。
1.3 维修费用高
一套密封的费用为14000元, 加上其他路途、人力等费用, 维修成本较高。
1.4 职工有心理负担
给输油工心里造成很大阴影、害怕启停泵。
根据维修记录统计, 该站3台泵全年共发生该类型的故障13次。在大输量的工况下, 机械密封泄漏的问题暴露的更加明显, 对新乡输油处的安全平稳输油造成很大的影响。在进行启泵和停泵动作时, 机械密封出现的故障率为92.2%。由于输油泵机械密封泄露多发生在输油泵的启动、停止过程中, 而在运行中出现故障的几率很小。经分析, 在现有设备的基础上, 对机械密封的结构进行改造, 达到避免机械密封在启、停输油泵时泄漏是可行的。
2 原因分析
我们对该型号密封产生泄漏的原因进行分析后, 共找出3个主要原因。
2.1 补偿弹簧易被泥沙滞住
我们在维修过程中发现机械密封的补偿弹簧中存在许多的泥沙。由于机械密封采用的是6个弹簧补偿, 泵启动时由于泵轴的轴向窜动, 动环也随着窜动, 动静密封面会出现微小的间隙。而弹簧被其上的泥沙阻碍, 没有发挥出它应有的作用, 使动、静环之间的密封面及时保持密闭状态, 造成原油泄漏。如果缝隙中进入异物, 还会造成机械密封损坏, 严重时能造成静环碎裂。
2.2 动、静环脆性大, 易淬裂
动、静环采用碳化硅材料制成, 其特点是强度高但是脆性大。在启泵时泵轴发生轴向窜动, 动静环受到的冲击力很大, 在弹簧又没有起到缓冲力量的情况下, 动静环在较强的冲击力作用下容易损坏。造成输油泵大量泄漏。全年维修中发现动静环碎裂次数达到5次。
2.3 动环锁紧套件易松动
动环锁紧套件的作用是把泵轴与动环联结在一起, 让动环随着泵轴一起转动。泵轴锁紧后, 由于启、停泵时轴的突发轴向窜动, 顶丝容易在泵轴上产生滑动, 导致动环同样产生滑动, 致使动环的补偿性能差, 不能保持动静环密封面密封。顶丝还会损伤泵轴, 降低轴的使用寿命。
3 技术改进
3.1 采用多弹簧平衡型结构
重新设计弹簧补偿机构:把机封动环弹簧改到静环处, 同时将弹簧由原来的6个增加到24个, 优点是:弹簧与原油中的泥沙不接触, 改进后机械密封弹簧数量增多, 机械密封动静环密封面受力均匀, 不会发生倾斜现象。设计完成后向机械密封厂家定制。
3.2 将动、静环由碳化硅材质改为整体合金
经过和平旭机械密封件厂家协商, 根据厂家提供的材料和加工能力, 把机械密封动、静环改用整体合金材料制成, 提高其韧性, 这样避免由于泵轴窜动撞击使动、静环发生淬裂, 导致机械密封失效。
3.3 外端传动套改成法兰卡盘固定锁紧轴套的形式
原有轴套锁紧方式比较陈旧, 市场调研, 以及现场参观。向密封厂家定制了新式的轴套法兰卡盘锁紧轴套, 它是一种新型锁紧机构, 已经在机械中得到广泛的应用。
外端传动套改成法兰卡盘固定形式有两个优点。第一, 可充分锁紧轴套。第二, 避免了紧固螺钉划伤泵轴, 从而延长泵轴的使用寿命。
4 实际应用
在濮阳站2#泵上安装改型密封, 共用18个月, 期间启、停泵15次, 密封效果良好。之后在濮阳站1#、3#输油泵上安装改型密封。改装后, 濮阳站1#、3#输油泵启停泵共16次, 机械密封一直保持良好状态, 至今未发生在输油泵启、停时出现泄漏现象。输油泵启、停时引起机械密封泄漏故障降为0次/年。
5 效益分析
新乡输油处濮阳站该系列泵密封故障检修的费用:原密封平均每年需更换12次, 一套密封所产生的费用为14000元 (集装机械密封需由泵厂家提供) 。改型密封为非集装机械密封, 每年检修3次, 配件由密封厂家提供配件。检修时只需根据生产需要, 更换一对O型密封圈 (每对密封圈400元) 和一套弹簧 (24个, 每个5元) 。
三台泵每年产生的检修费用:
原机械密封每年检修费用:14000×12=168000元
使用改型密封后:400×3+5×24×3=1560元
每年节约费用:168000-1560=166440元
6 结论
(1) 通过对该系列泵机械密封的改造, 解决了KDY系列输油泵机械密封在泵启停时容易泄漏的故障, 保证了输油设备的平稳运行, 避免了因设备故障所造成的停输, 保障输油任务的顺利完成;同时, 也使泵站的工作环境更加环保, 减少职工油气的吸入量, 利于身心健康, 其间接效益是无法估算的。
(2) 改型密封使用寿命达到12000小时/每年以上, 比标准规范 (8700小时/每年) , 大大提高了机械密封的使用寿命, 减少了大量的人力、物力投入。
输油泵机械密封 篇5
关键词：外输泵,定量,报警,技改
对于石油而言, 管道运输是最佳的运输方案。对于大型超稠油区块采油站, 外输机泵处于全天运转状态, 由于外输干线压力忽高忽低, 会使外输量出现异常;而一旦当外输泵输不出去油发现不及时, 还会发生缓冲罐冒罐、烧坏泵机械密封的事故, 要用自动输油系统后, 能够保证平稳输油, 当出现故障时也能够及时报警, 避免冒罐、烧机械密封等事故。
1 现场调查
随着科技不断进步, 越来越多的新技术、新设备在油田生产中得到了广泛的应用。变频器在原油外输中的位置越来越重要, 由变频器拖动外输离心泵输油, 一是可以降低电动机起动电流, 减少电网电压的波动;二是变频器拖动电动机, 电动机起动时转速缓慢提升, 降低了电动机由静止状态瞬间到高速状态时, 对离心泵各部件的损耗;三是电动机由变频器拖动, 可以根据需要灵活的调整电动机运行频率, 控制离心泵的输油压力, 可以平稳的控制油罐液位, 减少由于罐位不稳的启、停泵次数, 四是电动机由变频器拖动, 电动机运行频率低, 通常在35—45Hz之间, 降低了电机功率, 减少了电能损耗, 达到了节电的目的。
在输油过程中, 输油压力、变频器的频率需要由值班人员进行调整。为了保证输油干线压力、外输量平稳, 输油干线压力低时, 就需要降低频率, 输油干线压力高时, 就需要升高频率, 否则, 如果干线压力低时, 频率不变, 会使输油量加大, 由于缓冲罐进油量一定, 就会造成缓冲罐输空, 停外输泵, 发现不及时还会造成外输泵空转, 烧坏泵机械密封存;反之, 当干线压力高时, 如果不及时调高输油频率, 外输泵就会输不出去油, 空转使机械密封烧坏。
2 技改内容
PLC是可编程逻辑控制器, 是一种具有微处理机的数位电子设备, 用于自动化控制的数位逻辑控制器, 可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU, 指令及资料内存、输入输出单元、电源模块、数位类比等单元模组化组合而成。
使用西门子S7—200型PLC与变频器配合, 使外输能够自动调节, 达到平稳输油的目的。在值班室内安装一台PLC, 输油干线上安装一台数字式压力变送器, 与配电间变频器进行联网, 根据输油干线压力的大小情况, 运用PLC的PID功能模块实现PID运算, 根据结果控制变频器, 合理调整电机转速来调整输油压力。当输油干线压力高时, 输油量就会降低, 这时就可以通过提高变频器输出频率的方式, 加快电动机转速, 来提高输油量;反之如果输油干线压力低, 输油量就会升高, 这时就可以通过降低变频器输出频率的方式, 降低电动机转速, 来减少输油量以此来达到平稳外输的目的。
为了由于外输压力变化而引起的外输油量突变, 还在外输流量计上安装一台光电式脉冲/电流转换器, 通过PLC的内部程序设置报警, 当流量超过或低于某一定值时, 发出报警信号提醒当班工人注意检查, 避免出现事故。为了防止缓冲罐进油量与出油量不均衡, 还在缓冲罐顶部安装雷达液位探测器, 当液位超过某一数值时报警。还在外输干线上安装一台数字式温度变送器, 及时显示外输温度, 以便当班工人及时对输油温度做出调整, 这些都可以通过在值班室内安装的触摸屏显示出来。
3 实施效果
运用PLC与变频器组成的闭环自动控制系统, 能够对外输量进行自动调节, 达到平稳外输的目的。安装后经过观察, 发现运行平稳, 当外输压力及外输流量出现异常情况后, 能够及时报警, 提醒当班工人及时停泵, 检查, 避免事故发生。
4 效益分析
自动输油系统安装后, 一是减少了当班工人的劳动强度, 二是可以稳定干线输油压力, 避免干线压力忽高忽低对输油管线的冲击, 由于石油管线使用年头都比较长, 而且埋入地下, 容易受到腐蚀, 干线压力的突变会对管线造成冲击, 使管线穿孔, 不仅造成原油泄露污染环境, 而且还会产生大量清污费用;三是安装光电式脉冲/电流转换器后, 当流量出现异常后, 及时报警, 提醒当班工人及时检查, 避免出现外输泵空转, 外输泵空转几分钟就会把泵的机械密封烧坏, 而一套机械密封就价值4 000元左右;四是在缓冲罐顶部安装雷达液位探测器后, 当液位出现异常时报警, 避免液位过高发现不及时而造成冒罐, 冒罐后不仅造成污染, 产生清污费用, 还会使气管线充油, 产生大量工作量。
5 结论
在采油站外输泵上采用PLC与变频器控制后, 不仅实现了外输自动化, 减少工人的劳动强度, 并且当出现异常情况后, 多次成功报警, 避免多起事故的发生。
参考文献
[1]韩安荣.通用变频器及其应用[M].北京:机械工业出版社, 1995.
[2]柴敬镛.维修电工[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2003.
输油泵机组不对中故障分析 篇6
转子不对中故障是旋转机械最为常见的故障之一,旋转机械故障中60%的故障与不对中有关。振动噪声过大,泵功率太大,泵运行不稳,轴承过热,轴封泄漏都和泵轴不对中密切相关[2]。
1 输油泵机组不对中故障机理
1.1 转子不对中故障分类
转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。转子不对中可以分为联轴器不对中和轴承不对中:轴承不对中包括偏角不对中和标高变化两种情况,其结果是在联轴节处产生附加弯矩;联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和综合不对中三种情况,如图1所示。
1.2 不对中故障的振动特征
转子不对中所引起的故障,其主要特征表现在下列几个方面(如表1)。
2 两种常用的对中方法
输油泵在大修、保养时,均要进行轴对中。对于中小型设备,采用直尺和目测来确定两个联轴器的径向偏差,用塞尺测量两个联轴器端面间隙,确定两轴的角度偏差。对于大型设备和一些精度比较高的设备,通常采用百分表,千分表,激光对中仪进行对中。
2.1 用万用表进行对中
单架双表法又称百分表法,是在一个表架上安装两块百分表,一块表测量联轴器的径向偏差,另一块表测量联轴器端面的角度偏差,见图3。径向表的读数用来确定两轴的径向偏差值,轴向表的读数用来确定两轴的角度偏差值。
径向偏差的计算式为:A=(A2-A1)/2;
角度偏差的计算式为:B=(B1-B2)/2;
由角度偏差造成的地脚垫片调整数值为:Bf=B×(Lf/Ld);Bb=B×(Lb/Ld)
电机前脚垫片厚度为A+Bf;电机后脚垫片厚度为A+Bb。
该对中方法要求两轴有相对轴向位置的固定,一旦两轴相对轴向位置出现偏移就会影响轴向百分表的读数,从而造成角度偏差值计算误差和垫片厚度误差。人工定位轴向位置时,由于每次的固定位置不一,也会造成轴向表读数误差。
2.2 单架百分表的实际应用
输油泵轴的驱动端和电机的驱动端通过联轴器联接。电机的地脚有三个螺栓,用于调整三个互相垂直的方向上位移。然而由于机器结构,工况以及安装等各种原因,对中不良时有发生,而且情况复杂。
在用双表法进行对中时,平行不对中只能表现在径向表上,而角度不对中可以用轴向表体现出来,因此对中的过程,要先根据轴向表的显示读数,尽量把两轴的角度不对中消除,然后根据平行不对中的调整原理,进行调整。
2.3 激光对中仪的使用
Fixturlaser Shaft200型激光对中仪采用两个激光发射/接收器代替百分表,固定在联轴节的两边,激光对中仪由激光发射/接收器以及支撑架和显示单元组成,如图所示。激光由联轴器一端的发射器射向另一端的接收器,通过每旋转一定的角度激光在接收器的位置变化,自动计算出两轴的对中情况。显示单元将自动计算出平行偏差和角度偏差,同时给出前、后脚的调整值和垫平值,并且能在调整过程中实时显示调整数值的变化。激光轴对中仪的测量原理与逆向百分表测量原理相同,保证了在轴向无固定的两轴对中过程中测量的准确性,采用准直的激光,避免了表架挠度对测量精度的影响。激光对中仪可应用于水平机械对中、软脚测量、热膨胀值补偿。
2.4 激光对中仪的优点
(1)采用激光对中仪对中法可以避免百分表法计算和绘图产生的误差,提高测量精度,最高达到0.001mm。
(2)调整的同时,实时显示偏差的变化量,实现即时调整。
(3)一般激光的测量距离为20m,适合于长中间轴联轴器的对中找正。
(4)可以对多个设备进行轴对中测量,并实时显示测量值的变化。
(5)精度高,无机械表传动、观测误差。
(6)不受轴向小量位移的影响。
(7)加减垫片自动计算减少了调整的次数。
2.5 两种方法的比较
百分表是目前使用最广泛的一种测量和调整工具,使用方法简单,调整精度高。在高精密仪器的调整中,可以选用千分表,调整精度可以更高。
激光对中仪是一种比较先进的测量和调整工具,结合激光发生器,各种传感器,以及pc技术,可以实时观测,显示出各种数据,操作界面直观,简单,测量精度高,相信随着劳动生产效率的提高,会越来越广泛的为人们所使用。
由于输油泵机组转速较低,通常低于3000 r/min,两种方法的测量精度均能满足日常工作需要。
参考文献
[1]魏伟.大型旋转机械典型振动故障的诊断[J].沈阳化工,2000,29(4).
[2]吴启德.输油泵轴对中方法对比分析[J].油气储运,2009.
柴油机的燃油输油泵(2) 篇7
3.1带预滤器 (滤杯) 的活塞泵
带预滤器活塞泵的结构及其工作过程如图5所示。在进油阀2下有预滤器4, 燃油经沉淀水分并滤掉较大机械杂质后再进入活塞泵, 用以保护活塞泵并减轻滤清器污染。
1.推杆2.进油阀3.手压泵4.预滤器5.活塞6.出油阀 (a) 结构 (b) 下腔油进入上腔 (c) 下腔吸油上腔排油
3.2进油阀在活塞内的LM32型活塞泵
LM32型活塞泵为法国西格马 (SIGMA) 厂生产, 装在贝利埃 (BERLIEI) M520B型柴油机的西姆斯 (CMS) 喷油泵上, 结构如图6所示, 进油阀部件 (6~8) 用卡簧5装在活塞9内。该泵的工作过程如图7所示, 当偏心轮转到图7 (a) 位置时, 出油阀5关闭, 下腔燃油吸入, 上腔燃油压开出油阀3排出;当偏心轮转到图7 (b) 位置时, 进油阀开启, 下腔燃油进入上腔。
1.垫板2.推杆套3、11、17、18、21、25.垫片4.推杆5.卡簧6.阀座7、10、23.弹簧8.油阀9.活塞12.油管接头13.泵体14.弹簧垫圈15.螺栓16.接头螺栓19.转向接头20.油管螺栓22.手泵活塞部件24.固定螺套26.手柄
1、2、6、11.弹簧3.出油阀4.泵体5.进油阀7.活塞8.推杆9.凸轮轴10.手柄12.手泵活塞部件
3.3用油管螺栓联接手压泵的活塞泵
这种活塞泵的结构如图8所示, 装在乌克兰产CMД-72型柴油机HД-22/6Б4型喷油泵上, 手压泵可固定在适于操作的方位上。
1.手柄2.拉杆3.圆销4.O形圈5、8.螺塞6、9.油阀7、10.弹簧11、13、15.油管螺栓12.泵体14.阀座16.手泵体17.封油圈18.手泵活塞19.接头
3.4带密封膜片的PPS50型活塞泵
PPS50型活塞泵为英国卢卡斯 (LUCAS) 公司生产, 装在马克西曼克 (maximec) 喷油泵上, 是到目前为止, 活塞泵中防止燃油泄漏进入喷油泵凸轮轴室可靠性最好的活塞泵。其结构如图9所示, 滚轮1和滚轮体2推动活塞4工作。活塞后有个密封膜片5, 防止燃油泄漏进入喷油泵凸轮轴室;再后还有个密封膜片3, 防止凸轮轴室润滑油进入燃油内。发动机停止时若需泵油排气, 可揿动手泵杆6驱动滚轮体。
1.滚轮2.滚轮体3、5.密封膜片4.活塞6.手泵杆
3.5带单向阀的活塞泵
这种活塞泵装在C121系列柴油机喷油泵上。单向阀可减少出油阀燃油回流的可能性, 提高活塞泵的可靠性。其结构与工作过程见图10。凸轮轴转到推杆1推动活塞2由上向下运动时, 弹簧7压缩, 进油阀5和单向阀3关闭, 出油阀8开启, 活塞下腔燃油进入上腔, 如图10 (a) 所示。凸轮轴转到推杆不再向活塞施压, 在弹簧作用下活塞由下向上运动时, 出油阀关闭, 上腔压力升高, 单向阀开启, 燃油经出油口4输出;与此同时, 下腔形成负压, 进油阀开启, 燃油经进油口6吸入活塞下腔, 如图10 (b) 所示。
1.推杆2.活塞3.单向阀4.出油口5.进油阀6.进油口7.弹簧8.出油阀
3.6双作用活塞泵
当柴油机缸数较多或上述输油泵流量不能满足需要时, 可用2只输油泵, 也可采用双作用输油泵。双作用输油泵的结构如图11 (a) 所示, 其结构特点是增加了1对进、出油阀, 凸轮轴转1周, 偏心轮推动活塞往复运动1次, 输油2次。在活塞直径、行程不变的情况下, 流量提高1倍。工作过程如图11 (b) 所示, 当活塞10上移时, 下腔容积增大, 出油阀b关闭, 进油阀a开启, 燃油由进油口吸入下腔;与此同时, 上腔容积缩小, 进油阀d关闭, 出油阀c开启, 燃油由出油口输出。当活塞下移时, 上腔容积增大, 出油阀c关闭, 进油阀d开启, 燃油进入上腔;与此同时, 下腔容积缩小, 进油阀a关闭, 出油阀b开启, 燃油输出。