濟(jì)南銘揚(yáng)軸承有限公司介紹非金屬軸承在立式泵中的應(yīng)用

非金屬軸承立式泵柔性軸承軸承空間使用壽命軸承磨損非金屬軸承軸承腐蝕

　　為某一指定應(yīng)用選擇軸承時(shí)，有許多設(shè)計(jì)因素需要考慮，包括軸承也包括泵的設(shè)計(jì)。軸承在立式泵中是一個(gè)必要的機(jī)械部件，它們組成了從發(fā)動(dòng)機(jī)到葉輪這一能量傳輸過(guò)程的基本支撐結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇必須考慮所有相關(guān)的機(jī)械因素，以確保泵的整個(gè)使用壽命期間具有令人滿意的總體性能。假如泵的設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件沒(méi)有經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，那么這一并不牢固的連接件（軸承）會(huì)在泵的其它部件受到影響之前損壞。這一問(wèn)題或者是由軸承引起的或者是由泵引起的。
　　非金屬軸承在立式泵中成功使用多年
軸承的考慮因素
非金屬軸承長(zhǎng)度符合的長(zhǎng)徑比一般為1~1.5，從軸柱動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，在通常尺寸范圍的泵軸內(nèi)，非金屬軸承的剛度值與金屬軸承相當(dāng)。
立式泵軸承的載荷較難分析，正常情況下它是相當(dāng)輕的，因此軸承的穩(wěn)定性可能是重要問(wèn)題。然而泵的轉(zhuǎn)速一般不會(huì)很高，也就不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重和明顯的不穩(wěn)定現(xiàn)象，而軸承的不穩(wěn)定性會(huì)縮短其使用壽命。
軸承中的凹槽會(huì)產(chǎn)生向心力，而在軸承組裝階段，公差的累積可能導(dǎo)致小的側(cè)向載荷。對(duì)于這種情況，較小的裝配偏距比較合適，可獲得更高的運(yùn)行穩(wěn)定性。
軸承間隙必須足夠大（但是不可過(guò)大），確保軸承自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而抵消軸承提供的重要軸支撐機(jī)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)行間隙為0.0015 mm/mm（相對(duì)軸直徑），小的間隙為0.08 mm。對(duì)于非金屬軸承，還必須考慮液體吸收和熱膨脹。這些余量必須考慮在內(nèi)，而且可以通過(guò)減小壁厚將其減至小值。任何情況下，泵的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)都取決于軸和軸承之間建立的正確運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。
標(biāo)準(zhǔn)的泵套材料例如400或300系列不銹鋼與非金屬材料可以有很好的相互作用。對(duì)于鹽或含鹽的水，300不銹鋼和雙相不銹鋼具有更好的耐腐蝕性。如果被泵送的液體中含有大量的磨蝕性顆粒，硬質(zhì)泵套可以延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
一般來(lái)說(shuō)，軸承應(yīng)該開(kāi)槽，這些凹槽可以確保足夠的流體通過(guò)軸承，從而使磨蝕性顆粒順利通過(guò)。在清潔流體中運(yùn)行的一些較小軸承（軸直徑小于50 mm）可以在沒(méi)有凹槽的條件下很好的工作。無(wú)論哪一種情況，都建議清潔的水可以流過(guò)軸承，確保足夠的潤(rùn)滑和冷卻。

不要忘記泵
軸承空間是一個(gè)泵設(shè)計(jì)者的職責(zé)，但如果軸承的材料不同，這也會(huì)成為泵的維修者經(jīng)常要考慮的問(wèn)題。好的方法是設(shè)定一個(gè)軸/軸承系統(tǒng)剛度，其一階彎曲臨界轉(zhuǎn)速比運(yùn)轉(zhuǎn)速度多出10％~20％的幅度（剛軸設(shè)計(jì)），然而較小的轉(zhuǎn)軸使用更柔性的軸承，例如橡膠制成的軸承，一般在一階和二階彎曲臨界轉(zhuǎn)速之間的運(yùn)轉(zhuǎn)速度基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)（柔性軸設(shè)計(jì)）。
轉(zhuǎn)軸的臨界極限值必須由實(shí)際軸承和支撐系統(tǒng)的剛度值確定。許多非金屬軸承的剛度相對(duì)于典型的軸彎曲剛度是足夠高的，因此在設(shè)定空間要求時(shí)，可認(rèn)為與金屬軸承相同。使用較低強(qiáng)度的橡膠材料可能需要更緊的軸承空間或轉(zhuǎn)換成柔性軸設(shè)計(jì)。
全世界大多數(shù)已裝機(jī)的立式泵在泵的安裝平面下都不需要任何水平結(jié)構(gòu)支撐。這表示支撐著軸承（也支撐著軸總成）的泵殼本身相當(dāng)柔韌，而且要經(jīng)受轉(zhuǎn)動(dòng)速度范圍內(nèi)可能的共振。如果這一問(wèn)題在機(jī)器的設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有得到仔細(xì)調(diào)研，軸承可能失效，這種罕見(jiàn)的磨損模式可能會(huì)與失效模式相互混淆。
許多立式泵安裝在水坑中，而沒(méi)有正確考慮水的流速或與底部、背面、側(cè)面相鄰的泵間的間隙規(guī)則，而這些規(guī)則在操作手冊(cè)和支持文獻(xiàn)中都有提供，忽略這些規(guī)則可能導(dǎo)致氣蝕和/或分離，從而導(dǎo)致運(yùn)行中的過(guò)度振動(dòng)和可能的軸承損壞。另外，假如違反泵制造商制定的小下沉建議深度，可能會(huì)產(chǎn)生漩渦，使入口流體中夾帶空氣，而導(dǎo)致機(jī)械的振動(dòng)。
許多泵是按照性能曲線運(yùn)行的，而沒(méi)有正確地考慮佳效率點(diǎn)。如果泵被高度節(jié)流或在效率點(diǎn)之外運(yùn)行，那么過(guò)度的振動(dòng)可能還會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱和軸承的損壞。
通常的做法是動(dòng)態(tài)平衡立式泵的葉輪，確保無(wú)振動(dòng)的平穩(wěn)運(yùn)行。然而，如果葉輪在鑄造過(guò)程中其中心發(fā)生移動(dòng)，不但會(huì)導(dǎo)致機(jī)械不平衡，還會(huì)導(dǎo)致水力學(xué)上的不平衡。對(duì)于后者，動(dòng)態(tài)平衡無(wú)論如何也無(wú)法改善這一狀況，它會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的振動(dòng)，縮短軸承的使用壽命。
使用非金屬軸承
非金屬軸承有很多優(yōu)點(diǎn)，包括沖擊公差、低摩擦、自潤(rùn)滑特性和邊緣載荷能力。包括Thordon在內(nèi)的大多數(shù)非金屬軸承都具有顯著的電阻，因此，雜散電流不是軸承腐蝕的一個(gè)因素，接觸點(diǎn)不會(huì)導(dǎo)致電腐蝕。
只要不同的泵和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究和考慮，非金屬軸承將確保泵擁有多年的優(yōu)良使用壽命?？傊瑹o(wú)論是在原來(lái)的泵設(shè)計(jì)過(guò)程或修理階段進(jìn)行，都應(yīng)該在設(shè)備投入使用前考慮泵的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

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