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啤嶺機電設備(上海)有限公司

渣漿泵軸承減振和密封加罩設計

2013-07-29

邱軍
(廣州有色金屬研究院 510651)
  摘 要:對泵軸承的振動大和密封不嚴等問題,提出軸承體加長、加凸臺,在原長密封結構加回流孔及加擋水罩等方法,減輕振動,提高軸承的密封性能,從而延長軸承的壽命。
  關鍵詞:渣漿泵;軸承體;軸承密封罩
  在礦山、冶金、電力等領域,管道輸送是其渣漿液轉送的主要渠道,渣漿泵是管道輸送的動力來源。渣漿泵過流件的磨損直接影響漿液輸送。惡劣的工況條件使泵的過流件壽命短,軸承也因磨損需常更換,而更換軸承比更換過流件更不易。
  軸承報廢主要是由高速旋轉的葉輪引起的振動和通過密封進入軸承內的污水雜質引起的。尤其是當密封件的制造精度差時,軸承的壽命往往只有教個月,本文就如何減輕振動和提高密封性進行探討。
  1 現狀分析
  國內的渣漿泵多采用世界上先進的澳大利亞WARMAN泵,其軸承體較短,軸承體與固定軸承體托架,用螺栓壓緊,此種短軸承體,與大泵體相比,顯不協調;軸承體的固定,使螺栓承受比軸承體多2倍以上的力,才能壓緊軸承體。泵葉輪雖然經過靜平衡,在使用中,由于磨損和漿液的顆粒和濃度的不均勻性,引起振動很大,影響軸承的壽命。
  現有的渣漿泵的密封方式是迷宮與漲圈的組合密封,此密封結構的加工精度要求較高。由于使用環(huán)境差,給維護帶來困難,軸上石棉繩填料密封磨損后,沒有得到及時調緊時,水從其間隙中噴出;另外,從上面、側面等方向的污水射向密封面。若密封件的制造質量差,或磨損使間隙變大,污水更易從密封口滲入到軸承內,加速軸承的磨損。
  國外有些渣漿泵的軸承密封,采用隨軸旋轉的罩把軸承盞罩住(相當于加大迷宮套的外徑),封住從軸向噴出的污水,外面再有一殼體把整個軸承蓋及迷宮套罩住,擋住從上面及側面來的污水,如圖1的雙點畫線所示,密封的效果好。
 

圖1
1.軸承;2.軸承蓋;3.密封罩;4.半壓蓋;5.石棉繩;6.半壓蓋螺栓;7.迷宮套;8.軸承蓋小孔;9.軸套;10.迷宮套槽
  國內多數渣漿泵的半壓蓋與軸承蓋之間的間隙較小,半壓蓋上的壓緊螺栓距軸承蓋更近,距離的限制,迷宮套無法罩住軸承蓋,又由于采用半壓蓋填料密封,更不能把整個軸承蓋罩住。只有加長軸及減少兩軸承蓋之距離才可有足夠的空間罩住軸承蓋,加長軸會使振動加劇,減少軸承蓋的距離或是使軸承的支承距離變小,增大軸承的受力,或是使軸承蓋變薄,難加工潤滑油孔等。對大量生產和使用的渣漿泵,能否在現有的結構變化不大的基礎上,使備件通用化,又能提高密封性是渣漿泵當前面臨的問題之一。
  2 解決方法
  針對原渣漿泵的缺點,我們采用加長軸承體,使支撐距離擴大,減小振動的幅度,據實際空間情況,加長100-200為好,如4#泵加長50%左右,在相同的條件下,振幅也相應降低50%左右。螺栓連接不牢,會因振動使軸承體與托架之間發(fā)生沖擊通過在軸承體上伸出凸臺,使螺栓的力全壓在軸承體上,在同樣壓緊狀態(tài)下,壓緊效果比原結構提高1-3倍,如圖2所示。

圖2
  軸承體加長加凸臺結構,已在許多礦山中使用,代替了原軸承體組件,起到很好的減振效果。在原托架的地腳螺孔位置再多加二個孔,則可安裝在原泵的底座上。目前此種軸承體結構為外商選中,成為出口產品之現場操作者常在軸承蓋與半壓蓋之間加一隔板,擋住從軸向、上面和側面來的大部分污水,通過作試驗效果較好。即能擋住幾個主要方向的污水,就能提高密封性能。
  據此設計一密封罩。如圖1,圖3所示,罩逞半圓狀,固定于軸承蓋上,以擋住上面及側面的污水;罩下面開口,可以單獨裝拆,便于更換石棉繩密封;罩上設二個半圓弧以避開半壓蓋螺栓;在軸承蓋與半壓蓋之間
的距離大時,可使罩的內圓與軸套配合密封,甚至可在軸套上加工一槽,使內圓伸入到槽中,如圖2;內圓可與迷宮套配合密封,如圖4,以擋住從軸套上半圓噴出的污水;罩上面有一斜面,使被旋轉的迷宮套拋出的水能沿罩壁流下,而不經密封口;由于側面有托架伸出的臺,及密封距底面較遠,從下面飛濺到上面的水不多,且在重力作用,不會流入密封中,同理從軸套下半圓弧中噴出的水也難流入密封中。故可略去從下面罩住軸承蓋。

13.托架;14.螺栓;15.凸臺

圖4
  在軸承蓋的內圓倒角斜面處,設有一小孔,通到軸承蓋外,使進入到密封口內的水,在倒角斜面處收集后,能流回到外面。另外,迷宮套外圓處的槽太淺,在污水多且槽中因有雜物而變淺時,水易流入密封中,故此槽設計深些,使污水能順利從圓周方向的槽中流下。從而提高現有密封的密封效果。
  3 結論
  本軸承體加長加凸臺結構,可減輕渣漿泵的振動,提高軸承的壽命,密封罩的裝拆方便,又不影響半壓蓋的調整,能擋住大部分的污水而提高密封作用,并通過在軸承蓋上加一小孔及加深迷宮套的槽,而改善密封,此結構作為輔助密封結構,能廣泛用于渣漿泵上。
來源:《潤滑與密封》1997年02期