1)遠離 BEP 運行:偏離泵的BEP允許區域運行可能是軸故障的最常見原因。遠離BEP的運行會產生不平衡的水力徑向力。由于徑向力引起的軸偏轉(撓度)會產生彎曲力,該彎曲力將在軸每轉一圈時發生兩次。例如,以3,550 rpm旋轉的軸每分鐘將彎曲7,100次。這種彎曲力產生了軸拉伸彎曲疲勞。如果偏轉的幅度(應變)足夠低,大多數軸可以處理高次數的循環。
2)軸彎曲:軸彎曲問題遵循與上述軸偏轉相同的邏輯。從對軸直線度有高標準/規格的制造商處購買泵和備用軸。盡職調查將是謹慎的。泵軸的大多數跳動要求控制在 0.001 至 0.002 英寸范圍內,測量值為總指示器讀數 (TIR)。
3)葉輪或轉子不平衡:不平衡的葉輪在運行時會對軸產生“鞭打(shaft whip)”。效果與軸彎曲和/或偏轉相同,即使您停泵對軸進行檢查,軸的測量結果會是直的。可以說,葉輪平衡對于低速泵和高速泵一樣重要。在給定的時間范圍內,彎曲循環的次數減少了,但位移的幅度(應變)由于不平衡、保持在與較高的速度相同的范圍內。
4)流體性質:通常,有關流體特性的問題涉及設計用于一種(較低)粘度但承受較高粘度的流體的泵。有一個很簡單的例子,例如泵被選擇并設計用于在 95 °F下泵送 4號燃料油,然后它被用在 35 °F下泵送燃料油(粘度近似差異為 235 厘泊)。比重的增加也會導致類似的問題。還要注意,腐蝕會顯著降低軸材料的疲勞強度。在這些環境中,具有較高耐腐蝕性的軸是很好的選擇。
5)變速:扭矩與轉速成反比。隨著泵轉速的降低,軸扭矩增加。例如,在875 rpm時,100 hp泵所需的扭矩是 1,750 rpm 時 100 hp泵的兩倍。除了整根軸的最大制動馬力(BHP)限制外,用戶還必須檢查泵應用的每 100 rpm 允許的BHP限制。
6)使用不當:忽視制造商的指南將導致軸的問題。如果泵由發動機驅動而不是由電動機或蒸汽輪機驅動,則由于間歇與連續扭矩,許多泵軸具有降額系數。如果泵不是(通過聯軸器)直接驅動,如皮帶/滑輪驅動或鏈條/鏈輪驅動,則軸可能會顯著降額。許多自吸垃圾泵和渣漿泵設計為皮帶驅動,因此問題不大。根據美國國家標準協會(ANSI)B73.1規范制造的泵不設計為皮帶驅動(除非使用中間軸)。ANSI泵可以是皮帶驅動或發動機驅動的,但最大允許功率會大大降低。許多泵制造商提供重型軸作為可選的額外部件,當根本原因無法糾正時,這可以解決癥狀。
7)不對中:泵和驅動機之間的不對中,即使是最輕微的偏差也會導致彎矩。通常,在軸斷裂之前,此問題表現為軸承失效。
8)振動:除不對中和不平衡以外的問題引起的振動 - 如汽蝕、葉片通過頻率、臨界轉速和諧波 - 會對軸造成應力。
9)部件安裝不正確:另一個原因是葉輪和聯軸器安裝不正確(不正確的配合和間隙,無論是太緊還是太松)。不正確的配合可能會導致微動。微動磨損會導致疲勞失效。不正確安裝的鍵和/或鍵槽也會導致此問題。
10)轉速不當:最大泵轉速基于葉輪慣性和皮帶傳動的速度限制(例如,ANSI 泵的最大皮帶速度通常約定為6,500 英尺/分鐘)。此外,在低速運行時,除了扭矩增加問題之外,還有一些注意事項,例如水力阻尼效應的喪失(Lomakin效應)。
電機與泵軸承溫度標準
考慮到環境溫度40℃的情況,電機運行最高溫度不能超過120/130℃。軸承溫度最高允許95度。
一、軸承溫度標準-泵軸承溫度標準
1、GB3215 4.4.1 泵工作期間,軸承最高溫度不超過80℃
2、JB/T5294 3.2.9.2 軸承溫升不得超過環境溫度40,最高溫度不得超過80℃
3、JB/T6439 4.3.3 泵在規定工況下運轉時,內裝式軸承處外表面溫度不應高出輸送介質溫度20℃,最高溫度不高于80℃。外裝式軸承處外表面溫升不應高處環境溫度40℃。最高溫度不高于80℃
4、JB/T7255 5.15.3 軸承的使用溫度。軸承溫升不得超過環境溫度35℃,最高溫度不得超過75℃
5、JB/T7743 7.16.4 軸承溫升不得超過環境溫度40℃,最高溫度不得超過80℃
6、JB/T8644 4.14 軸承溫升不得超過環境溫度35℃,最高溫度不得超過80℃
二、電機軸承溫度規定、出現異常的原因及處理
規程規定,滾動軸承最高溫度不超過95℃,滑動軸承最高溫度不超過80℃。并且溫升不超過55℃(溫升為軸承溫度減去測試時的環境溫度);
(1)原因:軸彎曲,中心線不準。處理;重新找中心。
(2)原因:基礎螺絲松動。處理:擰緊基礎螺絲。
(3)原因:潤滑油不干凈。處理:更換潤滑油。
(4)原因:潤滑油使用時間過長,未更換。處理:洗凈軸承,更換潤滑油。
(5)原因:軸承中滾珠或滾柱損壞。
處理:更換新軸承。按照國家標準,F級絕緣B級考核,電機溫升控制在80K(電阻法),90K(元件法)。考慮到環境溫度40℃的情況,電機運行最高溫度不能超過120/130℃。軸承溫度最高允許95度。用紅外檢測槍測量軸承室外表面的溫度,經驗上,4極電機最高點溫度不能超過70℃。對于電機本體,不用監測。電機制造完成后,一般情況下,他的溫升基本上是固定的,不會隨著電機運行發生突變或者不斷增長。而軸承是易損件,需要檢測。