螺桿泵軸套抱死原因技術分析

    螺桿泵是一種有獨特構造方式的容積泵，主要由驅動電機及減速機、連軸桿及連桿箱、定子及轉子等部分組成。通過螺桿泵軸套抱死分析介質及轉速對軸套間隙的要求，提出了解決軸套抱死的整改方案。經實踐證明，改造后的設備運轉參數一切正常。

    一、前言

    我公司一螺桿泵突然跳閘。維修人員速趕現場對泵進行原因調查及維修。經拆泵檢查，跳閘原因為銅軸套與軸徑抱死所致。現結合軸套與軸徑間隙對其抱死做一下技術說明。

    二、原因分析

    根據滑動軸承的工作情況，一般襯套孔與軸配合是間隙配合，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,在軸承結構設計合理，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及使用不當造成的。
    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：是實現軸與軸承活動聯接的起碼條件；是控制軸的運轉精度的保證；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，嚴重時會“抱軸”；間隙過大，油膜也難以形成，會降低機器的運轉精度，會產生劇烈振動和噪音，甚至導致燒瓦事故。

    三、滑動軸承徑向間隙的確定

    螺桿泵的技術性能：軸頸轉速ｎ=2950ｒ/ｍｉｎ，軸頸直徑ｄ=30ｍｍ；電機為同步電機，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，由《機械設計手冊》查得Ｋ=0.0008。
    ｄ———軸頸的直徑，ｄ=30ｍｍ。
    代入得：Δ=0.02ｍｍ
    由《機械設計手冊》查得，大間隙Δｍａｘ=0.10ｍｍ。
    對原軸套測量，數據及位置：
    對軸徑進行測量，對應位置尺寸數據：
    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，加之潤滑油為介質渣油，雜質較多，易進入間隙，使軸承過熱，嚴重時會“抱軸”，出現燒瓦現象。

    四、預防及改進措施

    為了防止軸承產生過熱故障，若把徑向間隙調大一些，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，首先應按磨合試運轉規范進行良好的磨合及試運轉，然后再逐漸加載加速，使軸和軸承的配合表面凸起處磨平，后再投入正常運行。否則,即使間隙調得并不小，但卻因為裝配后不進行磨合試運轉，而投入正常運行，從而導致軸承過熱甚至燒瓦。對此，滑動軸承徑向間隙應控制在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，一定要嚴格控制在合理的范圍內。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、轉速、載荷及機器的精度外，還應考慮以下幾點：
    ａ、軸承材料。軸承材料不同，膨脹系數不同，間隙也就不同。
    ｂ、軸和軸承表面的粗糙度。
    ｃ、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)。
    ｄ、軸承的工作溫度。
    ｆ、起動工況的突然變化。

    五、結論

    不同介質和不同轉速對螺桿泵軸套間隙的要求是不一樣的。通過上述計算及分析，得出了軸套的佳間隙數據。設備改造一年來運行一切正常，驗證了我們的分析是可行的。