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怎樣改進多級泵電機軸瓦的性能結(jié)構?

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根據(jù)故障發(fā)生的規(guī)律以及多級泵的結(jié)構特點,我們認為造成電機軸瓦推力面燒損的原因是,由于多級泵轉(zhuǎn)子運行時巨大的軸向推力瞬時作用于電機軸瓦推力面上。而軸向力是由彈性膠圈聯(lián)軸器傳遞的。下面對此觀點進行具體分析:
多級泵轉(zhuǎn)子軸向力平衡裝置如圖1,在泵啟動時,由于平衡室尚未建立起壓力,平衡盤不起作用,止推盤臨時起軸向力平衡作用,當平衡室建立起壓力后,止推盤只起到輔助作用,止推盤與輔推面之間的間隙為2mm,輔推面起到泵停運時限制轉(zhuǎn)子的較  大負軸向位移作用,較  大位移值為2mm。
大東海多級泵平衡盤示意圖
圖1 平衡盤、推力盤結(jié)構圖
當多級泵在停運后的惰走過程中,轉(zhuǎn)子在平衡室的余壓及泵中流體向前的流動慣性作用下,泵轉(zhuǎn)子向高壓端竄動,推力盤緊貼輔推瓦而停下,而由于惰走中聯(lián)軸器傳遞力矩小,泵和電機兩對輪之間通過膠圈摩擦力能傳遞軸向力小,電機轉(zhuǎn)子將基本在運行中的軸向位置停下,這樣,每次停泵后,電機轉(zhuǎn)子和泵轉(zhuǎn)子都會在軸向拉開距離約2mm。
大東海多級泵聯(lián)軸器示意圖
圖2 彈性膠圈聯(lián)軸器
而多級泵再次啟動時,由于啟動扭矩很大,兩半對輪間的摩擦力很大,泵轉(zhuǎn)子在平衡盤向平衡板靠近時向低壓端竄動,將推動電機轉(zhuǎn)子向遠離泵方向移動。這樣經(jīng)過多次啟停重復后,兩對輪的距離S(見圖2)逐漸增大,直到出現(xiàn)啟動前電機轉(zhuǎn)子已??吭谳S向極限位置,即電機軸止推盤已貼住電機軸瓦止推面了(見圖3)。而假如在這種情況下啟動給水泵,平衡盤及推力盤還未起作用前,泵轉(zhuǎn)子的軸向力將通過聯(lián)軸器傳給電機轉(zhuǎn)子,從而引起電機瓦推力面燒毀。
圖3 電機瓦推力軸承等效圖
大東海多級泵軸承安裝示意圖
解決辦法
1.由于故障發(fā)生的前提條件是該多級泵經(jīng)過多次啟停后,電機與泵的轉(zhuǎn)子軸向距離增大到極限位置,在該情況下啟動機泵。針對這一特點,避免上述故障的較 簡單力、法是在泵每次啟動前,人為將泵和電機轉(zhuǎn)子之間的距離恢復到標準位置(圖2 S=5~7mm)。這樣就避免了極限情況的出現(xiàn),從而避免了上述故障。
2.解決上述故障的辦法是改進聯(lián)軸器。
由于停泵時泵轉(zhuǎn)子在外力作用下往高壓端軸向竄動,而電機惰走時受的軸向力較小,只要選用齒式聯(lián)軸器便尾以確保泵和電機轉(zhuǎn)子之間的軸向距離在多次啟停后仍符合運行標準。為了便于安裝,我們研究設計制造了以下齒輪聯(lián)軸器,如圖4所示安裝時不需對原設備基礎做任何改動。
大東海多級泵新型聯(lián)軸器示意圖
圖4 新型齒式聯(lián)軸器
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