水环式真空泵常见故障分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:剑气书生

  水环式真空泵在我公司生产线上共安装有四台,其作用是为平盘过滤机抽取真空,此泵如果不能正常的运转,相对应的过滤机就无法工作。自公司投产半年以来,真空泵由于机封泄露而频繁检修,而且检修过程中因盘车困难的原因又造成新机封的损坏,我厂多次组织力量对该泵进行检修,主要内容是进行机械密封更换,并处理盘车困难的问题,可是机封更换后,盘车困难问题一直没有解决,之中共耗废了6套机械密封,不仅影响着检修进度和检修质量,增加了检修成本,而且影响了生产。

  为解决此泵存在的问题,又重新组织了一次对该泵的解体检修,通过对设备的检查、诊断,分析故障的主要原因,采取有效措施后,问题得到了解决。下面就此泵的检修作一下分析和小结。

一、水环泵故障分析

1.真空泵机械密封泄露原因

1.1.机械密封装配不当

  更换非动力端机封时,拆卸过程中发现动环上的密封O型圈没有安装好。O型密封圈本应装到动环座上的密封槽里面,而拆卸检查发现O型圈没有如此安装,而是错装于弹簧定位片里面,致使弹簧变形,完全起不到轴向静密封的作用,致使泄露。

1.2.机封冷却水压力过大

  机封动静环密封面的贴合力是由动环上的弹簧施加的。当冷却水压力过大时,水压会作用在动静环上,由于静环是固定不动的,所以水压会推动动环,向静环相反的方向压缩弹簧,从而削弱或者抵消动静环面的贴合力,导致密封面泄露。检修完毕后给动力端机封通进冷却水试漏,进水阀打开2/3以下,机封完好无漏,当水阀打开超过2/3以上时,机封出现渗漏。三方(检修方、氧化铝机动科、四川大宇机封制造厂)初步判断是由于水压过大的原因造成的,建议待电机维修完后开机运行使用,进一步跟踪查明其渗漏的真正原因。

1.3.动静环密封面破裂

  这是造成前几次更换该泵机封泄露的主要原因。

  动力端和非动力端机封是装配于同一轴上的,叶轮安装在轴的中间,轴的两端安装轴承支撑固定。当单独更换动力端或非动力端机封时,相应端的轴承(轴承座)必须先拆卸下来才能取出旧机封,装上新机封,而此时因为轴和叶轮重力,失去一端轴承支撑的叶轮和轴必然往下塌,轴往无轴承端倾斜。由于未拆一端的静环是用螺栓在泵端盖上固定不动的,而动环是固定在轴上与轴一起旋转,另外由于静环内圈与轴配合间隙很小,当轴下塌倾斜时,会造成:a、未拆一端的动静环相对位移,从而使动静环密封面互相非法挤压,引起碎裂;b、轴直接压在未拆端静环内圈上,造成静环密封面断裂或者破碎。

  通过对前几次更换工作的了解分析,致使一端更换好而另一端的机封就泄露的原因都是上述因素引起的。我们的作业人员其实也已考虑到了这个问题,只是采取的方法不对而已:前几次更换都是使用葫芦吊住拆装端的轴来防止轴的上下左右摆动,实际操作中证明这种吊装方法是存在很大的失误的,特别不适用于此类大型的真空泵机封安装。原因是吊点、葫芦的拉力难以完全控制好,很难避免轴的上下左右摆动。

2、真空泵盘车困难原因分析

1)泵两端定位轴承间隙没有调整好。

  该泵两端的轴承都是采用双列圆锥滚子轴承,双列圆锥滚子轴承两列内圈与外圈是锥面接触,内圈是可以从外圈中分离取出来的。两列内圈之间有一个轴承间隙调整隔环,也就是轴承的原始游隙是靠两列内圈之间的隔环来控制的,一般轴承出厂时其间隙就已经调整好。

  轴承装配在轴上,两列内圈中的一列顶在轴肩上,另一列靠锁紧背帽锁紧在轴上,锁紧后,两列内圈和隔环应该是紧密的连在一起随着轴一起转动,外圈与轴承箱紧配合不动。如果间隙调整隔环厚度小于原始厚度时,当锁紧背帽后,两列内圈与外圈发生非常规受力挤压,从而使轴承转动困难或者无法转动。

2)轴承内圈没安装到位

  轴承内圈没有安装到位也会发生上面1)所述问题,原因是内外圈相对轴向前后错位,造成两列内圈中的其中一列与外圈非常规受力挤压。拆下动力端轴承时发现安装轴承位置的轴面上有很大的吃痕,分析判断轴承内圈没有完全顶到轴肩上,这是引起此次盘车困难的主要原因。

3)叶轮与泵两端面的间隙没调整好

  水环式真空泵叶轮与泵体两端面的间隙是靠移动两端轴承座来调整的。调整方法是在轴承座与安装该轴承座的支架定位面之间加减垫片。

4)机封动静环密封面破裂后互相卡帮。

二、 水环式真空泵机封更换正确的拆装步骤

  1.拆掉泵两端机封的冷却水管;

  2.拆卸动力端皮带轮(更换非动力端机封时无这一步);

  3.分别把动力端和非动力端的机封拆下挂在轴上,注意轻拆轻放;这一步尤其重要,避免了损坏完好端的机封。(注意:如果是单独检修两端的轴承,这一步也是必须的);

  4.拆下要更换机封端的轴承压盖,卸下轴承锁紧背帽;

  5.用顶丝把轴承座连同轴承一起顶出拆下。(此时需要用葫芦从拆装端吊住轴,方便轴承的顶出);

  6.把旧机封从轴上取下;

  7.把检查完好后的新机封小心地套在轴上;

  8.清洗检查轴承是否完好、检查轴承间隙是否合适;

  9.把轴承、轴承座回装轴上,并为轴承加上润滑油脂,上紧内圈锁紧背帽,装上轴承压盖(这一步也需要葫芦吊轴配合);

  10.试盘车看看是否轻松,特别注意此盘车过程中别损坏机封;

  11.分别把两端的机封从轴上回装至密封箱里面;

  12.回装皮带轮(检修非动力端时无这一步);

  13.回装冷凝水管,通进冷凝水后盘车试漏;

  14.检修完毕,工完场清。

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