赵增辉 尹贤圆 王猛 于方
（大连深蓝泵业有限公司，辽宁 116031）
【摘 要】通过现场使用案例对一种端吸泵在使用过程中出现轴承损坏和密封失效的原因进行分析，总结了可能引起损坏的各种原因，再根据现场情况逐一排查，找到可能引起密封及轴承失效的原因，并提出合理有效的预防措施。
【关键词】端吸泵；轴承损坏；密封失效；原因分析；预防措施
一、前言
泵作为工业生产中常用的设备，在使用过程中可能出现各种故障，密封失效导致一些危险介质的泄漏可能引起较大的危害，本文通过现场使用案例对一种端吸泵在使用过程中出现的轴承损坏、密封失效的原因及导致的后果进行阐述，给出了这种端吸泵输送介质发生泄漏的预防措施。
二、案例描述
大连深蓝泵业有限公司一台型号为EAP980K3-400泵在某用户现场发生火警。该泵采用油雾润滑系统，根据监控设备显示，该泵现场介质温度、流量趋势平稳，没有明显变化。根据维修记录显示，该泵于2010年6月开始投产使用，使用期间一直连续运转，中间没有维修过，查询检测记录，泵三个方向振动均在2mm/s左右，轴承温度在30℃左右，巡检也正常。
该泵的主要参数为见下表，该泵的结构如图1所示。
三、原因分析
1.理论分析
轴承的损坏主要原因可能有以下几个方面。
（1）轴承自然失效 轴承在负载使用的过程中达到使用寿命时的自然损坏，这种失效一般在泵的运行过程中逐步体现出来，泵在运行过程中轴承会慢慢发热、泵的振动会慢慢加大。
（2）泵入口压力波动大可能引起轴承损坏 泵入口压力过小而低于介质的汽化压力时，会引起泵的汽蚀，当泵汽蚀时一般会发生振动，振动振幅大或振动时间长会导致轴承损坏；泵入口压力过大时，整个转子的轴向力会变大。根据泵的结构，非驱动端轴承为承受径向力的圆柱滚子轴承，当转子轴向力变大时，主要承受轴向力，位于驱动端的角接触球轴承会发热、损坏，而位于泵非驱动端的圆柱滚子轴承不受轴向力影响，不应该损坏。
（3）轴承润滑不足引起的轴承损坏 影响轴承正常工作的因素主要是轴承的润滑，通过润滑油的润滑能减少轴承的摩擦，带走热量，当润滑不足时，轴承短时间内产生巨大的热量无法带走，轴承的保持架损坏，轴承滚动体失去控制地无规则运动，导致轴承毁坏。轴承箱进水或润滑油中断都会引起润滑不足。
（4）密封失效引起的轴承损坏 密封失效引起的高温介质外泄，导致距密封较近的非驱动轴承温度急剧升高或振动大等原因可能引起轴承损坏。
引起密封失效的原因主要有以下几个方面。
1）自然失效。由于密封始终处于介质中，密封元件达到使用寿命后的失效。
2）泵入口压力波动大可能引起密封损坏。泵入口压力过小时，泵腔内压力突然减小，密封腔液体回流至泵腔，导致密封面干摩，密封面短时间内产生巨大的热量无法带走，进而导致密封面烧毁，密封失效；泵入口压力过大时，随着密封腔压力升高，超过密封能承受的
极限时，密封失效。
3）密封冲洗不充分引起的密封失效。密封主要通过在密封面形成液膜对密封腔介质起到阻隔的作用，密封的冲洗液的作用主要是带走密封面处的热量，当密封冲洗液不充分或密封腔内存在大量气体导致冲洗液无法循环时，会使密封面部件产生巨大的热量，进而导致密封面烧毁，密封失效。泵腔内介质断流、密封腔压力突然减小、密封效应环突然损坏都可能造成密封冲洗不足。
4）轴承损坏引起的密封失效。轴承损坏后造成滚动体的位置等都发生了变化，泵的振动加大，导致密封失效。
2.现场情况分析
现场对泵解体后发现，泵体、泵盖、叶轮没有明显刮蹭研磨现象；非驱动端的圆柱滚子轴承中的滚柱磨损严重，呈现不规则球体和其他形状。集装密封轴套在安装动环处及背部急冷节流套处均有大面积烧黑现象，如图2、图3所示。
经过对现场情况的充分研究，对此次故障的主要原因的分析如下。
1）根据现场反馈，发生故障前几个小时还运转正常，所以轴承的损坏应该不属于正常的自然失效。
2）该泵的口环无明显划痕，非驱动端轴承损坏非常严重，如图4所示，说明该泵入口处没有发生振动或轴向力大的情况，所以入口压力变化不是引起轴承损坏的Z主要原因。
3）由于一些不确定因素引起的轴承润滑不足引起的轴承损坏可能引起密封失效。
4）密封失效主要表现为密封内部发热、介质泄漏，由于密封与非驱动端的圆柱滚子轴承离得很近，热量可以通过轴传递给靠近密封的圆柱滚子轴承，导致轴承温度迅速升高，润滑油蒸发，导致轴承的保持架损坏，滚动体失去保持架固定后无规则转动，在轴承压盖和轴承内环间挤压，如图5、图6所示。所以，密封失效可能引起轴承的损坏。
四、结语
通过以上分析可以发现，密封失效或轴承损坏是造成泵发生故障引起危险的主要原因，且两种现象相互影响，为了更好地预防故障发生，建议对密封和轴承进行改进和监测，建议输送易燃易爆等危险介质时密封采用双端面密封，当道密封失效时第二道密封能防止介质外泄并进行压力报警；应该进行轴承的温升监控，当轴承温升异常时能及时发现并采取相应的措施。
参考文献
[1]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：宇航出版社，1995.
来源：《通用机械》2012年11期
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