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2019-07-02 10:43 瀏覽:-NYP高粘度化工泵NYP-220-河北遠東泵業(yè)
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抽橡膠液泵NYP50-RU-M1-W51高粘度泵 XWDB5.5KW-5-9 4m3/h 0.6Mpa
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高粘度齒輪泵的故障類型及預防對策
對高粘度齒輪泵的故障類型、故障成因及預防對策進行了分析、討論,對于提高高粘度齒輪泵的性能、使用壽命與經(jīng)濟效益具有參考價值。
在石業(yè)中,高粘度液體(如合成橡膠、樹脂、纖維的聚合液等)的輸送是重要的生產(chǎn)過程之一,而用來完成液體輸送的機械則是各種形式的泵。由于原液的粘度較高,泵的吸液阻力較大,為了保證泵有一定的自吸能力,通常采用容積式泵來輸送高粘度液體。齒輪泵是容積式泵中簡單的一種,由于其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、成本低、粘度變化范圍大、對液體中的污物不敏感、在高粘度下泵的抽吸性能好、工作可靠,因而常用于環(huán)境較為惡劣、精度要求不高的場合輸送高粘度的液體。隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn),過去認為不可能輸送的高粘度液體,經(jīng)過研究和改進,現(xiàn)在也可以用高粘度齒輪泵來輸送了。此外,高粘度齒輪泵還可以用作高粘度液體的增壓、混合、計量和抽絲。
高粘度齒輪泵所輸送的液體往往在常溫下呈固態(tài),在保溫狀態(tài)時才為液體。因此,高粘度齒輪泵在輸送這些液體時,不僅需要解決高粘度帶來的問題,而且常常伴隨高溫、腐蝕等特殊問題.分析、研究高粘度齒輪泵的故障類型及預防對策,作為減少故障停機時間、提高泵的工作質(zhì)量、延長其使用壽命的有效手段,正日益受到人們的重視。
1.高粘度齒輪泵的故障類型
在高粘度齒輪泵的故障診斷工作中,人們發(fā)現(xiàn),齒輪泵的大部分故障并不是突然發(fā)生的,事先都會伴隨有一些征兆,如振動、噪聲、泄漏、發(fā)熱等,發(fā)展到一定程度才導致故障。如果這些征兆能夠及時發(fā)現(xiàn),并加以控制或排除,高粘度齒輪泵出現(xiàn)故障的機率就減少了。因此,了解高粘度齒輪泵的典型故障類型,有助于分析其內(nèi)在聯(lián)系,從而進一步確定故障的類別及故障發(fā)生的原因、部位。
無出口壓力或壓力不足
值得注意的是,泵并不能產(chǎn)生壓力,它只是輸出流量。壓力低或無壓力,說明高粘度齒輪泵沒有吸入液體或泄漏嚴重。
電動機輸出功率偏小、齒輪泵排量選得過大或壓力調(diào)得過高時,也會造成壓力不足。當然,壓力表損壞或壓力表節(jié)流孔堵塞時也顯示不出壓力,此時可換裝一個新的壓力表檢查。
無流量或出液量不足
如果確認泵無流量輸出,可能是由于泵安裝有誤、泵的轉(zhuǎn)向不對,或吸入側(cè)(進液口及吸液管道)堵塞、出口止回閥裝反或卡死了,也有可能是驅(qū)動軸斷裂了。
高粘度齒輪泵在轉(zhuǎn)速過低時會引起出液量不足,這種現(xiàn)象往往是由于泵的驅(qū)動裝臵打滑或功率不足所致。此時應檢查齒輪泵的實際轉(zhuǎn)速、泵與電動機的聯(lián)接及功率匹配情況等
異常振動和噪聲
由于高粘度齒輪泵工作介質(zhì)的粘度較高,因此容易產(chǎn)生吸空現(xiàn)象而引發(fā)較大的噪聲的加工精度不高、困油現(xiàn)象解決不當、軸承質(zhì)量不好、流量及壓力脈動大、泵內(nèi)部零件磨損或損壞,都將引起噪聲。齒輪泵主動輪與電動機軸的對中性不好或聯(lián)軸器松動、齒輪泵的轉(zhuǎn)速過高或旋轉(zhuǎn)方向不對、進液管吸入空氣、管道支承不良等等,均會導致噪聲過高。
泄漏大
生產(chǎn)實踐中,齒輪泵90%以上的故障都是由于齒輪兩側(cè)板內(nèi)表面磨損,使得端面間隙增大、軸向泄漏量增加引起的。采用固定間隙結(jié)構(gòu)的齒輪泵,其軸向泄漏量約占總泄漏量的80%左右。若在齒輪兩側(cè)采用浮動軸套或彈性側(cè)板,軸向泄漏將會大大減少。油封與高粘度液體的相容性差、老化失效、密封裝臵安裝錯誤也會使液體經(jīng)密封件外漏。過大的泄漏量將引起液體發(fā)熱、粘度下降,進一步增加了泄漏,使得出口壓力達不到規(guī)定值,造成齒輪泵輸出流量減少、效率降低。115溫升過高
高粘度齒輪泵所輸送介質(zhì)的粘度較高,壓力損失、容積損失及機械損失也就較大。運行過程中,這些損失轉(zhuǎn)化為熱能,使得軸承、密封件填滿整個工作腔,不僅使得容積效率低下,而且未充滿液體的齒輪根部容易形成氣穴和氣蝕,而氣蝕對泵的內(nèi)部零件十分有害。此外,增加泵的轉(zhuǎn)速會降低軸承的壽命(軸承的使用壽命一般取決于泵的額定轉(zhuǎn)速)。轉(zhuǎn)速提高一倍,泵的工作壽命會縮短一半
氣穴與氣蝕氣穴與氣蝕通常起因于進液管阻塞、排液速度過快、壓力過低而使溶于液體中的空氣大量分離(當局部壓力低于液體的空氣分離壓時)或迅速汽化(當局部壓力低于液體的飽和蒸汽壓時)。齒輪泵在入口低壓區(qū)形成的微小氣泡隨著泵的旋轉(zhuǎn)帶入高壓區(qū)時,被迅速壓破,對泵產(chǎn)生破壞作用。這種作用類似于爆炸,它從泵內(nèi)部金屬表面上剝蝕或擊落一些小顆粒,金屬零件發(fā)生氧化腐蝕,還會產(chǎn)生強烈的液壓沖擊和噪聲,縮短管道的使用壽命,使系統(tǒng)的工作性能惡化。
氣穴發(fā)生在液流的低壓區(qū),氣蝕發(fā)生在高壓區(qū),當液體不能完全充滿泵內(nèi)空間時就會產(chǎn)生氣穴。高粘度齒輪泵所輸送的液體的粘度較大,為克服液體流動阻力所消耗的壓力比常規(guī)的液壓齒輪泵大得多,因而較易發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。高粘度齒輪泵中的氣穴與氣蝕現(xiàn)象主要決定于泵的吸液高度、吸液速度及管路中的壓力損失,因此泵的吸液高度、轉(zhuǎn)速和吸液管道的直徑均應限制在合理范圍內(nèi)。
不平衡的徑向力
迄今為止,齒輪泵的壽命還遠遠達不到設計要求,主要原因是齒輪泵的不平衡徑向力較大,使得作用在齒輪軸及軸承上的負載較大,軸承過早發(fā)生損壞,成為縮短軸承及軸的工作壽命的主要因素。因此,如何減少齒輪泵的徑向力、提高軸頸及軸承的承載能力,一直是提高高粘度齒輪泵的性能及其使用壽命的一個重要研究課題。縮小輸出油口,提高軸承材料性能、改進軸承結(jié)構(gòu)設計、潤滑條件,采用彈性聯(lián)軸器,禁止通過齒輪、皮帶輪直接驅(qū)動齒輪泵,都是使齒輪泵軸承不受或免受外來徑向力的有效措施。3高粘度齒輪泵使用注意事項
輸送介質(zhì)的選擇
輸送介質(zhì)不僅是傳遞的中介,而且也是潤滑劑、密封及傳熱介質(zhì)。輸送高粘度液體的齒輪泵應做到在較低的功耗、較小的泄漏、較大的壓力下輸出多的流量。液體的粘度反映了介質(zhì)流動的難易程度,粘度過高會增加內(nèi)摩擦阻力,降低輸出功率,浪費,并產(chǎn)生過高的系統(tǒng)溫度。在確定所要輸送的介質(zhì)時,應該嚴格遵循產(chǎn)品說明書上的規(guī)定,盡量使用廠家推薦的流體介質(zhì),并注意考慮系統(tǒng)的工作溫度范圍。當希望在某一較寬的溫度范圍內(nèi)使用時,輸送介質(zhì)的粘度指數(shù)應該高些。
當輸送液體的粘度較高,或當系統(tǒng)工作于寒冷環(huán)境時,需要確保輸送介質(zhì)能夠順暢地流動。許多油液中含有蠟性成分,它們在低溫時很易結(jié)晶,輸送介質(zhì)的凝點應該低于預期的低作業(yè)溫度。另外,所要輸送的介質(zhì)需要與系統(tǒng)中的密封、墊圈、軟管等橡膠材料具有相容性,如果兩者不相容,那么就得重新確定輸送介質(zhì)。
噪聲問題
在流體輸送系統(tǒng)中,液流速度、流量與壓力的快速變化、氣泡的破裂及交變的負載都是噪聲的常見原因,輸送高粘度液體的齒輪泵是引發(fā)系統(tǒng)噪聲的主要來源。
合理確定高粘度齒輪泵的工作轉(zhuǎn)速,使齒輪與軸的轉(zhuǎn)動避開嚙合共振頻率,可以防止噪聲加劇。因為當嚙合頻率接近于齒輪系的固有頻率時容易發(fā)生共振。采用適當?shù)母粽窦夹g(shù)可以阻止振動傳遞到臨近的結(jié)構(gòu)中去。為此,齒輪泵與驅(qū)動電機應通過柔性聯(lián)軸器聯(lián)接,并安裝在同一底板上以保證同軸度,該底板可裝于彈性支承上以進一步提高隔振效果。在高粘度齒輪泵的輸出管路上增設一個膨脹式容腔或蓄能器來吸收泵的壓力脈動或緩沖管路內(nèi)的壓力劇變,是控制高粘度齒輪泵噪聲的有效手段。
一般來說,一臺在露天工作的高粘度齒輪泵的大允許噪聲應該低于90dB[2],否則就應對噪聲源進行主動或被動抑制,同時減少工人直接暴露于噪聲環(huán)境下的作業(yè)時間。如果實在無法控制噪聲,也要采取聽力保護措施。高粘度齒輪泵一旦產(chǎn)生不正常的聲音就應該馬上停機。
工作壓力的選定
泵的額定壓力是指泵連續(xù)工作時的高許用壓力,而其工作壓力則決定于外部負載,泵的壽命與其工作壓力直接相關(guān)。對于不頻繁工作的齒輪泵,其工作壓力可以取為泵的額定壓力,考慮到產(chǎn)品質(zhì)量不同,好將額定壓力降低20%~30%使用。對于經(jīng)常工作于較高壓力下的齒輪泵,其工作壓力應比泵的額定壓力低1~2個壓力級[4]。石油設備常常是24h連續(xù)運轉(zhuǎn),這時泵的工作壓力應取得比額定壓力低得多,且工作轉(zhuǎn)速也應該低于額定轉(zhuǎn)速。如果高粘度齒輪泵的工作壓力調(diào)整過高,則會使齒輪泵在超負荷下運行。314安裝與試運轉(zhuǎn)
高粘度齒輪泵的支座或法蘭與電動機應采用共同的安裝基礎,基礎、法蘭或支座均需具有足夠的剛度,以減小齒輪泵運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動和噪聲。電動機與齒輪泵須用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接,同軸度小于011mm,傾斜角不得大于1°[4]。安裝聯(lián)軸器時
不得用錘敲打,以免傷害齒輪泵的齒輪等零件。若用帶輪、鏈輪等驅(qū)動時應設托架支承,以防主動齒輪軸承受徑向力。緊固齒輪泵、電動機的地腳螺釘時,螺釘受力應均勻并且聯(lián)接可靠。用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器時,應感覺到齒輪泵能夠輕松地轉(zhuǎn)動,沒有卡緊等異常現(xiàn)象出現(xiàn),然后才可以配管。高粘度齒輪泵的吸液管道內(nèi)徑應足夠大,并避免狹窄通道或急劇拐彎,去除不必要的閥門、附件,盡可能地降低泵的安裝高度,縮短入口管路的長度,以減少齒輪泵的吸液阻力。管接頭等元件的密封要良好,以防止空氣侵入,從而控制氣穴與氣蝕的發(fā)生。
在開始運轉(zhuǎn)前,向齒輪泵殼體內(nèi)灌滿待輸送的工作液體,便于啟動。若環(huán)境溫度低于0℃,應預先向泵殼體內(nèi)通入蒸汽,待齒輪泵各部件溫度上升到15℃以上時,方可啟動齒輪泵,以保證其正常工作[4]。齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向要與進、出油口相符。若是次運行或長期閑臵后再使用的話,應該在無負荷工況下先跑合1h左右。如果在運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生異常溫升、泄漏、振動及噪聲時,應立即停車檢查。315止回閥與閥
在齒輪泵的輸出管路上好安裝一個止回閥,這樣在檢修泵及輸出管路時,系統(tǒng)中的液體不會發(fā)生倒流。齒輪泵帶負荷停車時,也可防止泵倒轉(zhuǎn)而在其輸出管路內(nèi)產(chǎn)生局部真空。應當注意,出口止回閥不能裝反或出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。
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