久研轴承科技(安徽)有限公司

渣浆泵轴承减振和密封加罩设计

2013-07-29

邱军
(广州有色金属研究院 510651)
  摘 要:对泵轴承的振动大和密封不严等问题,提出轴承体加长、加凸台,在原长密封结构加回流孔及加挡水罩等方法,减轻振动,提高轴承的密封性能,从而延长轴承的寿命。
  关键词:渣浆泵;轴承体;轴承密封罩
  在矿山、冶金、电力等领域,管道输送是其渣浆液转送的主要渠道,渣浆泵是管道输送的动力来源。渣浆泵过流件的磨损直接影响浆液输送。恶劣的工况条件使泵的过流件寿命短,轴承也因磨损需常更换,而更换轴承比更换过流件更不易。
  轴承报废主要是由高速旋转的叶轮引起的振动和通过密封进入轴承内的污水杂质引起的。尤其是当密封件的制造精度差时,轴承的寿命往往只有教个月,本文就如何减轻振动和提高密封性进行探讨。
  1 现状分析
  国内的渣浆泵多采用世界上先进的澳大利亚WARMAN泵,其轴承体较短,轴承体与固定轴承体托架,用螺栓压紧,此种短轴承体,与大泵体相比,显不协调;轴承体的固定,使螺栓承受比轴承体多2倍以上的力,才能压紧轴承体。泵叶轮虽然经过静平衡,在使用中,由于磨损和浆液的颗粒和浓度的不均匀性,引起振动很大,影响轴承的寿命。
  现有的渣浆泵的密封方式是迷宫与涨圈的组合密封,此密封结构的加工精度要求较高。由于使用环境差,给维护带来困难,轴上石棉绳填料密封磨损后,没有得到及时调紧时,水从其间隙中喷出;另外,从上面、侧面等方向的污水射向密封面。若密封件的制造质量差,或磨损使间隙变大,污水更易从密封口渗入到轴承内,加速轴承的磨损。
  国外有些渣浆泵的轴承密封,采用随轴旋转的罩把轴承盏罩住(相当于加大迷宫套的外径),封住从轴向喷出的污水,外面再有一壳体把整个轴承盖及迷宫套罩住,挡住从上面及侧面来的污水,如图1的双点画线所示,密封的效果好。
 

图1
1.轴承;2.轴承盖;3.密封罩;4.半压盖;5.石棉绳;6.半压盖螺栓;7.迷宫套;8.轴承盖小孔;9.轴套;10.迷宫套槽
  国内多数渣浆泵的半压盖与轴承盖之间的间隙较小,半压盖上的压紧螺栓距轴承盖更近,距离的限制,迷宫套无法罩住轴承盖,又由于采用半压盖填料密封,更不能把整个轴承盖罩住。只有加长轴及减少两轴承盖之距离才可有足够的空间罩住轴承盖,加长轴会使振动加剧,减少轴承盖的距离或是使轴承的支承距离变小,增大轴承的受力,或是使轴承盖变薄,难加工润滑油孔等。对大量生产和使用的渣浆泵,能否在现有的结构变化不大的基础上,使备件通用化,又能提高密封性是渣浆泵当前面临的问题之一。
  2 解决方法
  针对原渣浆泵的缺点,我们采用加长轴承体,使支撑距离扩大,减小振动的幅度,据实际空间情况,加长100-200为好,如4#泵加长50%左右,在相同的条件下,振幅也相应降低50%左右。螺栓连接不牢,会因振动使轴承体与托架之间发生冲击通过在轴承体上伸出凸台,使螺栓的力全压在轴承体上,在同样压紧状态下,压紧效果比原结构提高1-3倍,如图2所示。

图2
  轴承体加长加凸台结构,已在许多矿山中使用,代替了原轴承体组件,起到很好的减振效果。在原托架的地脚螺孔位置再多加二个孔,则可安装在原泵的底座上。目前此种轴承体结构为外商选中,成为出口产品之现场操作者常在轴承盖与半压盖之间加一隔板,挡住从轴向、上面和侧面来的大部分污水,通过作试验效果较好。即能挡住几个主要方向的污水,就能提高密封性能。
  据此设计一密封罩。如图1,图3所示,罩逞半圆状,固定于轴承盖上,以挡住上面及侧面的污水;罩下面开口,可以单独装拆,便于更换石棉绳密封;罩上设二个半圆弧以避开半压盖螺栓;在轴承盖与半压盖之间
的距离大时,可使罩的内圆与轴套配合密封,甚至可在轴套上加工一槽,使内圆伸入到槽中,如图2;内圆可与迷宫套配合密封,如图4,以挡住从轴套上半圆喷出的污水;罩上面有一斜面,使被旋转的迷宫套抛出的水能沿罩壁流下,而不经密封口;由于侧面有托架伸出的台,及密封距底面较远,从下面飞溅到上面的水不多,且在重力作用,不会流入密封中,同理从轴套下半圆弧中喷出的水也难流入密封中。故可略去从下面罩住轴承盖。

13.托架;14.螺栓;15.凸台

图4
  在轴承盖的内圆倒角斜面处,设有一小孔,通到轴承盖外,使进入到密封口内的水,在倒角斜面处收集后,能流回到外面。另外,迷宫套外圆处的槽太浅,在污水多且槽中因有杂物而变浅时,水易流入密封中,故此槽设计深些,使污水能顺利从圆周方向的槽中流下。从而提高现有密封的密封效果。
  3 结论
  本轴承体加长加凸台结构,可减轻渣浆泵的振动,提高轴承的寿命,密封罩的装拆方便,又不影响半压盖的调整,能挡住大部分的污水而提高密封作用,并通过在轴承盖上加一小孔及加深迷宫套的槽,而改善密封,此结构作为辅助密封结构,能广泛用于渣浆泵上。
来源:《润滑与密封》1997年02期