摘 要:某核電站設(shè)備冷卻水泵調(diào)試運(yùn)行期間,出現(xiàn)泵驅(qū)動(dòng)端和自由端恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)恒位油杯中潤滑油吸入軸承箱導(dǎo)致軸承箱油位高(視油窗顯示100%)、潤滑油從軸承箱端迷宮密封處泄漏且軸承箱溫度高等缺陷。隨后,對設(shè)備冷卻水泵諸多缺陷開展了專項(xiàng)治理工作,經(jīng)對該泵軸承箱進(jìn)行改造,消除了軸承箱迷宮密封漏油現(xiàn)象,為以后處理泵軸承箱恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)潤滑油吸入軸承箱、軸承箱端迷宮密封漏油、軸承箱溫度高等缺陷提供了參考。
關(guān)鍵詞:設(shè)備冷卻水泵;軸承箱;油位高;溫度高;迷宮密封漏油;改造
0? ? 引言
某核電站設(shè)備冷卻水泵結(jié)構(gòu)型式為臥式單級雙吸離心泵,設(shè)計(jì)流量3 000 m3/h,額定轉(zhuǎn)速1 485 r/min。泵自由端設(shè)置背靠背安裝的角接觸軸承,用以平衡泵在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的殘留軸向力;驅(qū)動(dòng)端采用單列圓柱滾子軸承,為驅(qū)動(dòng)端提供剛性支撐;軸承箱與軸間密封采用簡單間隙式迷宮密封,設(shè)備冷卻水泵軸承箱及軸承箱迷宮密封型式如圖1所示。
此結(jié)構(gòu)的軸承箱在設(shè)備調(diào)試運(yùn)行期間,出現(xiàn)恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)恒位油杯潤滑油吸入軸承箱導(dǎo)致軸承室油位高(視油窗顯示100%)、潤滑油從軸承箱迷宮密封處泄漏且軸承箱溫度高等缺陷。本文分析了以上缺陷產(chǎn)生的原因,并針對原因制定了一系列改進(jìn)措施,為以后處理此類問題提供了參考,具有一定的借鑒意義。
1? ? 設(shè)備冷卻水泵故障現(xiàn)象分析及處理
1.1? ? 結(jié)合現(xiàn)場情況初步分析
(1)油杯設(shè)計(jì)制造時(shí)A點(diǎn)(圖2)位置過高,軸承箱內(nèi)潤滑油波動(dòng),導(dǎo)致恒位油杯水平管內(nèi)的潤滑油低于A點(diǎn),使恒位油杯補(bǔ)油,進(jìn)而導(dǎo)致軸承箱內(nèi)的潤滑油油位過高。
(2)產(chǎn)生假油位。由于不銹鋼套管長度過長,套管外部空間縮小,潤滑油倒吸現(xiàn)象會引起安裝底座內(nèi)的油位升高,導(dǎo)致視油窗顯示的油位與設(shè)備軸承箱內(nèi)的油位不相符合,形成假油位,導(dǎo)致油杯與底座接口處漏油。
基于以上兩點(diǎn),對設(shè)備冷卻水泵軸承箱漏油進(jìn)行了初步處理,通過在恒位油杯A處(斜口處)套上橡膠軟管,重新對恒位油杯斜口進(jìn)行加工,從而實(shí)現(xiàn)降低A點(diǎn)高度的效果,以降低油杯對軸承箱的補(bǔ)油速率,從而減少油杯與底座接口處漏油以及泵啟動(dòng)時(shí)被吸入軸承箱的潤滑油。
但在設(shè)備運(yùn)行中,對于設(shè)備冷卻水泵軸承箱油位高、軸承箱迷宮密封處漏油、油杯與底座接口處漏油且油杯油位低、軸承箱溫度高等問題,以上處理方法的作用并不明顯。
1.2? ? 設(shè)備冷卻水泵軸承箱解體
(1)兩端軸承箱內(nèi)側(cè)(接近泵體機(jī)械密封側(cè))迷宮密封凹槽缺少回油槽(圖紙上有,但廠家未加工)。泵在運(yùn)行狀態(tài)下,軸承箱內(nèi)潤滑油應(yīng)沿泵軸流入軸承箱的回油槽內(nèi),由于沒有回油槽,潤滑油無法從軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽回流到軸承箱內(nèi),導(dǎo)致軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽內(nèi)潤滑油流到或者被甩到軸承箱外部。
(2)軸承箱油杯、視油窗高度設(shè)計(jì)不合理。原設(shè)計(jì)的軸承箱內(nèi)潤滑油油位已達(dá)軸承內(nèi)圈附近,正常情況下,軸承箱內(nèi)潤滑油淹沒軸承最下方滾珠1/3以上即可。另外,該泵自由端、驅(qū)動(dòng)端軸承箱內(nèi)安裝有甩油環(huán)。
(3)軸承箱油位高,軸承箱內(nèi)軸承、甩油環(huán)等回轉(zhuǎn)部件對潤滑油過分?jǐn)噭?dòng),潤滑油在軸承箱體內(nèi)四處飛濺,使大量潤滑油聚積在軸承箱內(nèi)側(cè)迷宮密封凹槽、結(jié)合面等處,增大了泄漏的可能性,且不利于軸承箱體的散熱。
(4)軸承箱內(nèi)部設(shè)計(jì)考慮不充分,軸承箱迷宮密封間隙大,缺少擋油盤,導(dǎo)致潤滑油泄漏傾向偏大。
(5)由于甩油環(huán)下端浸泡在油池中,隨泵軸一起做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)會將潤滑油攪起,甩到軸承箱壁上,油池中的油位相對降低,引起油杯補(bǔ)油。停泵后,軸承箱壁上的潤滑油回到軸承箱,導(dǎo)致軸承箱油位高,潤滑油從軸承箱迷宮密封處滲漏。
2? ? 改進(jìn)措施
(1)在泵驅(qū)動(dòng)端、自由端軸承箱迷宮密封凹槽處重新加工回油槽。
(2)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際測量情況,提出降低軸承箱油杯和視油窗位置,并征得廠家同意。在設(shè)備冷卻水泵驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端軸承箱體沒有恒位油杯、視油窗的一側(cè)加工恒位油杯和視油窗的螺紋孔,視油窗螺紋孔和恒位油杯螺紋孔中心均向下降23 mm,將原安裝恒位油杯、視油窗的螺紋孔用螺塞封堵,重新加工后,停泵狀態(tài)下軸承箱內(nèi)潤滑油浸沒軸承最下方滾珠1/3處。
(3)在軸套上安裝擋油盤,擋油盤安裝時(shí)調(diào)整好擋油盤與軸承箱內(nèi)壁間隙,從而在防止擋油盤與軸承箱內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦的同時(shí)避免間隙過大,如圖3所示。
經(jīng)過改進(jìn)后,設(shè)備冷卻水泵驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承箱油位高現(xiàn)象,軸承箱迷宮密封、恒位油杯與底座接口處漏油現(xiàn)象消失,泵驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承箱溫度恢復(fù)正常。對設(shè)備冷卻水泵軸承箱的改造,確保了設(shè)備在運(yùn)行時(shí)處于良好的潤滑狀況,避免了設(shè)備因潤滑不良導(dǎo)致停機(jī)等事件的發(fā)生。
3? ? 結(jié)語
通過對設(shè)備冷卻水泵軸承箱的改造,有效消除了設(shè)備冷卻水泵軸承箱恒位油杯油位低、啟動(dòng)時(shí)潤滑油被吸入、軸承箱迷宮密封漏油、軸承箱溫度高等現(xiàn)象,確保了設(shè)備冷卻水泵穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)也為此類缺陷的有效解決提供了參考。
以上措施是對此次缺陷的總結(jié),但實(shí)際工作中還需具體問題具體分析,不能千篇一律,不可一概而論。
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收稿日期:2020-04-02
作者簡介:曹陽(1991—),男,遼寧綏中人,助理工程師,研究方向:核電廠水泵檢修。