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关于汽前泵自由端轴承温度高处理方案
2013-07-09
一、改造前状况
我司目前四台汽前泵自由端轴承温度普遍偏高，在春季就需架设轴流风扇进行强制冷却，严重影响了设备安全经济运行。
二、原因分析
我司汽前泵型号为HZB253-640，卧式、单级、双吸、进出水垂直向上、单蜗壳泵，轴承座用螺栓联接到端盖上。在轴承座及旋转组件组装到泵壳后，轴承座通过端盖内孔中的轴找中心来校准，并且轴承座由定位销定位。轴承外环位于轴承座中，内座圈由轴套定位。轴套制成正确的宽度来使叶轮在所提供的端隙中处于中心位置。传动端单列圆柱滚子轴承为了允许热膨胀，允许在轴承座中有轴向移动。轴承的外座圈用轴向调准圈可靠地位于轴承座的凹槽中，内座由轴套定位，调准圈和轴套制成正确的宽度，以校准轴承座圈。自由端推力轴承为一对单列角接触球轴承背靠背安装，无平衡盘，靠此付推力轴承平衡轴向推力。轴承润滑依靠甩油环将油甩起来对轴承进行飞溅润滑。一般认为背对背安装轴承的翻转力矩较大，这样可以保证轴的径向稳定性更佳，延长轴承的使用寿命。如图1所示：
我司目前四台汽前泵自由端轴承温度普遍偏高，在春季就需架设轴流风扇进行强制冷却，严重影响了设备安全经济运行。
二、原因分析
我司汽前泵型号为HZB253-640，卧式、单级、双吸、进出水垂直向上、单蜗壳泵，轴承座用螺栓联接到端盖上。在轴承座及旋转组件组装到泵壳后，轴承座通过端盖内孔中的轴找中心来校准，并且轴承座由定位销定位。轴承外环位于轴承座中，内座圈由轴套定位。轴套制成正确的宽度来使叶轮在所提供的端隙中处于中心位置。传动端单列圆柱滚子轴承为了允许热膨胀，允许在轴承座中有轴向移动。轴承的外座圈用轴向调准圈可靠地位于轴承座的凹槽中，内座由轴套定位，调准圈和轴套制成正确的宽度，以校准轴承座圈。自由端推力轴承为一对单列角接触球轴承背靠背安装，无平衡盘，靠此付推力轴承平衡轴向推力。轴承润滑依靠甩油环将油甩起来对轴承进行飞溅润滑。一般认为背对背安装轴承的翻转力矩较大，这样可以保证轴的径向稳定性更佳，延长轴承的使用寿命。如图1所示：
（a）
若S2+FA>S1轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，左轴承被压紧，会产生反力△S′，使轴向力平衡。则S1+⊿S'=S2+FA
（b）
若S2+FA<S1轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，右轴承被压紧，会产生反力△S，使轴向力平衡。则S1=S2+FA+⊿S
角接触轴承背对背装配轴承的接触角沿回转轴方向扩散增加了径向和轴向的间隙抗变形能力。单列角接触球轴承仅在安装后才会达到一定的内部游隙及预紧量，并取决于另一个用来提供反方向定位的轴承的调整。如图2所示：
角接触轴承背对背装配轴承的接触角沿回转轴方向扩散增加了径向和轴向的间隙抗变形能力。单列角接触球轴承仅在安装后才会达到一定的内部游隙及预紧量，并取决于另一个用来提供反方向定位的轴承的调整。如图2所示：
轴承温度高原因如下：
1、我司单列角接触球轴承不是精加工配对轴承，无法保证正确 的油隙与预紧量，使轴承受力过大或不均，致使轴承温度升高。
2、如图3所示，轴承室筋板将轴承室分为大小不平均的两个腔室，甩油环所在腔室与冷却水管所在腔室体积比约为1:3。由于甩油环所在腔室体积小，所以该腔室内参与飞溅润滑的油未得到充分冷却。
1、我司单列角接触球轴承不是精加工配对轴承，无法保证正确 的油隙与预紧量，使轴承受力过大或不均，致使轴承温度升高。
2、如图3所示，轴承室筋板将轴承室分为大小不平均的两个腔室，甩油环所在腔室与冷却水管所在腔室体积比约为1:3。由于甩油环所在腔室体积小，所以该腔室内参与飞溅润滑的油未得到充分冷却。
3、冷却水管面积较小仅盘了3圈。
4、甩油环直径较小，甩动时离心力较小，提供飞溅动力不足。
5、轴承压盖紧力过大，导致轴承外圈轴向位移减少。
6、轴承座与泵体直接相连，泵体温度高达100℃以上，通过热传导使轴承室温度升高。
三、解决方案
1、轴承压盖与推力轴承径向紧力为0.01-0.02mm（以前留的是0.05mm间隙）。
2、加大冷却水管面积，由原先盘三圈管改为盘六至八圈管。
3、在轴承室筋板处转两排三列ф10mm圆孔，加大两个腔室的循环，降低油温。
4、在轴承座与泵体连接法兰处车削一圈32×5mm方形通风槽，来降低泵体与轴承室的热传导。
5、建议购买精加工配对7319 BECB背靠背轴承，来保证轴承的游隙与预紧量。
三、改造后状况
在迎峰度夏期间环境温度达38℃时，轴承温度Z高仅72℃，无需架设轴流风扇进行冷却。
4、甩油环直径较小，甩动时离心力较小，提供飞溅动力不足。
5、轴承压盖紧力过大，导致轴承外圈轴向位移减少。
6、轴承座与泵体直接相连，泵体温度高达100℃以上，通过热传导使轴承室温度升高。
三、解决方案
1、轴承压盖与推力轴承径向紧力为0.01-0.02mm（以前留的是0.05mm间隙）。
2、加大冷却水管面积，由原先盘三圈管改为盘六至八圈管。
3、在轴承室筋板处转两排三列ф10mm圆孔，加大两个腔室的循环，降低油温。
4、在轴承座与泵体连接法兰处车削一圈32×5mm方形通风槽，来降低泵体与轴承室的热传导。
5、建议购买精加工配对7319 BECB背靠背轴承，来保证轴承的游隙与预紧量。
三、改造后状况
在迎峰度夏期间环境温度达38℃时，轴承温度Z高仅72℃，无需架设轴流风扇进行冷却。
