浅谈多级泵甩油故障消除的技巧和方法

新疆天业热电股份公司 （石河子832000） 董 起

天业热电厂使用的凝结泵，是上海某泵厂生产的7级立式多级泵，在前两台泵运行到两三个月时，出现逐渐增大的漏油状态，如不进行加油，将造成轴瓦烧毁事故，最后导致运行人员每两小时加油500克，造成浪费和污染环境。本人根据水轮发电机组的工作经验在推力头上钻平衡孔，经过两次实验，完全消除甩油故障，并在后来凝结泵发生同样故障时，采取相同的方法处理，达到满意的效果。

1 工作原理

图1

天业热电厂凝结泵采用7级立式水泵，推力轴承采用立式悬挂式，其工作原理如下，（附图1）推力轴承的推力头6承担水泵转子的静载荷和动载荷，推力瓦2承担转子重量和轴向推力，导轴瓦3进行定位同时承受转子的径向载荷，上推力瓦4承受停泵时的水锤冲击载荷，挡油桶1用来保证轴承箱油位，当设备运行时，电机带动主轴推力轴承，以1490转速旋转，推力轴承6在旋转中，产生的离心力，使润滑油形成循环，使润滑油自油口向下流入下推力瓦，再流入导轴瓦，进行润滑后自上出口流出，形成润滑油循环。

故障现象：当4台凝结泵使用2个月时，其中两台泵的当油桶与主轴之间开始甩油，并逐渐加大。最后导致运行人员每两小时加油500g。

故障查找：将凝结泵轴承箱解体检查，进行测量，导轴瓦间隙略大，但间隙值在设计范围之内，挡油桶高度符合要求，其它未发现设备异常，于是安装再次启动凝结泵，结果主轴与当油桶之间仍然甩油。根据水轮发电机类似故障，认为当油桶与推力头间隙的偏差，是造成甩油故障的主要原因，停泵后测量当油桶与推力头径向间隙，结果如下；单侧间隙最大处4.5mm，最小处3.5mm，当油桶与推力头中心偏差0.5mm。

2 原因分析

当主轴与推力头旋转时，由于油的粘度的原因，在推力头旋转的同时，推力头以140mm×3.14×1490/60=1091cm/s的转速与挡油桶之间的油产生相对运动，由于油液分子与固体壁面之间的附着力，和分子之间内聚力的作用，导致油液分子间产生相对运动，因此在油液中产生内摩擦力，带动推力头与挡油桶之间的油，以一定的流速与转轴转动方向一致流动起来。

如图2所示：

图2

若改变油流的截面积，即阻力的大小，就实现了流量和压力的变化，因为油液通过流口时的流量与通流面积大小成正比Q=VA=const通流截面积越小过流通道越长，油液流过时的阻力越大，则流量越小，反之通流截面积越大，过流通道越短，油液流过时的阻力就越小，因而通过的流量越大。当润滑油在挡油桶与推力头之间流动时，因A区通流截面积变小，油液流过时的阻力变大，流量变小，同时由于液体受到外界各种载荷的阻碍，使A区润滑油受到挤压，压力升高油位也同时升高。同时B区通流截面积变大，油液流过时的阻力变小，流量变大，压力变小油位也同时降低，在油箱内产生压差，导致轴承箱的油又流入B区进行补充，在这种状态下，A区的油位不断升高，最后超过挡油桶的高度，不断地流出，使轴承箱油位降低。同时在主轴与挡油桶处因鼓风的因素，在主轴顺时针旋转时，造成B区上部风压高，A区上部风压低于B区，造成局部相对负压，加速了漏油速度。如不进行加油，将造成轴瓦烧毁事故，后初步决定在推力头处钻孔来平衡压差。

3 处理过程

第一次将推力头6钻直径5mm的孔，对称180度布置，试转后，挡油桶甩油故障被消除，但是油位计的空气孔不断有润滑油喷出。经分析认为是油孔直径过大造成的。

第二次将推力头6钻直径3mm的孔，对称180°布置，试转后，挡油桶甩油故障被消除，油温瓦温和振动未发生变化，运行状态良好。

4 处理建议

提高加工制造精度，增加推力头内孔光洁度，减少油液分子与固体壁面之间的附着力和阻力；提高检修安装水平，减少偏差；可建议在生产厂家进行加工制造时，可预先将孔钻好。（我厂与设备厂家联系后，在后来的4台机组上，进行了加工改造，现设备运行状态良好）

5 结束语

该设备甩油故障主要原因是挡油桶中心偏差造成的，但消除挡油桶中心偏差，需将设备轴承箱解体检修，工艺要求高，检修时间长，不易施工，同时要提高加工制造精度，现将水轮机相关技术运用到水泵上，可减少老动强度和故障的发生。