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解读轴承研磨工艺对屏蔽电泵稳定运行的影响方式


解读轴承研磨工艺对屏蔽电泵稳定运行的影响方式
在屏蔽电泵试验过程中有时会遇到这样的问题,即电泵在起车时,电流超过额定电流,或起车时电流 正常,但随着试验压力的升高,试验电流亦随之增大。出现这种情况时,必须立即进行处理,否则这种运 行状态将会导致轴承磨损加剧,最终造成泵的损坏。 1、传统的故障处理方式 针对试验过程中试验电流随试验压力的升高而增大的现象,以往传统的处理方式是采用选配轴承工艺 调试电泵,待电泵运行平稳、性能符合技术要求后,做出厂试验。但这种方法要更换多套轴承,多生产许 多零部件,增加成本,造成浪费,且盲目的更换,也会延长试验周期,影响产品的按期交付。 2、屏蔽电泵的运行 查找试验电流随压力升高而增大的原因,我们结合屏蔽电泵试验,先后采取更换水力部件、更换轴承 座、更换泵体、更换零部件安装方位、更换轴承及其摩擦副等方案,经过反复测试,对多个试验方案对比、 分析,同时对轴承生产工艺深入调研后发现,轴承的加工精度是影响屏蔽电泵稳定运行的关键因素,轴承 稳定运行是保证屏蔽电泵稳定运行的关键因素,为此将轴承选配工艺改为电泵装配前轴承研磨工艺。 2.1、轴承稳定运行的条件 屏蔽电泵一般采用“一推、两导”轴承结构,即轴承结构为一个推力轴承,两个上、下导轴承。而轴 承稳定运行的条件是轴承摩擦副必须形成稳定的液膜。在液体动压润滑过程中,当轴系不发生干涉现象时 形成动压液膜应具备以下几个条件咏电 ik 流体即润滑介质具有一定的粘度。 两个摩擦表面即下止推轴承表面和推力盘表面有一定的相对滑动速度。 两个相对滑动的表面之间能够形成收敛的楔形间隙。 轴承表面粗糙度和加工精度小于最小水膜厚度的安全值。 轴承具有适合的负荷(比压力)。 分析上述条件,液体润滑的屏蔽电泵,都具备一定的粘度。推力盘随着轴转动,具备一定的相对速度。 采用液体润滑,能够提供充足的润滑介质。轴承设计,载荷均轴承允许的 PV 值进行设计。因此,两个相 对滑动的表面之间能否形成收敛的楔形间隙、轴承表面粗糙度和加工精度能否保证最小水膜厚度的安全值 可能是轴承不能稳定运行的主要原因。 2.2、生产过程复查 (1)对库存推力轴承形位公差的检查对库存推力轴承(共 33 件)进行检查, 2006 年 6 月入厂 1 件, 2008 年 7 月入厂 32 件。经检测库存轴承全部变形,2008 年 7 月入厂的有 11 个变形较小,符合图纸要求,其 余轴承平面度均超差,而且普遍是工作面外凸里凹呈碟盘状(见)。2006 年 6 月入厂的轴承变形较大,工作

面平面度 0.026,非工作面平面度 0. 023,上下表面平行度 0.022.用刀口尺检查工作面、面对光线,均可 见缝隙和光感见。

推力轴承工作面形状刀口尺检测止推轴承(内圈可见光感)现有库存下止推轴承形位公差检查情况表 明,轴承变形后多数为工作面外凸内凹;同批轴承变形量不完全一样,说明轴承存在个体差异。 (2)推力轴承变形原因分析推力轴承加工工艺为:烧结一切片一浸渍树脂一烘干一粗加工(含切过流沟 槽)一精加工一精平磨上下表面一工作面抛光。在浸渍树脂、烘干等工艺过程中,尤其是加工轴承过流沟槽 过程中,均使轴承存在内应力。根据试验和库存轴承排查情况看,轴承存放过程中,由于应力释放都会发 生变形;石墨轴承随环境温度、湿度的变化也会发生变形。 2.3、试验电流随压力升高原因分析对推力轴承表面形貌检测情况表明,屏蔽电泵轴承表面形位公差 不符合图纸要求,工作面外凸内凹(呈碟盘状)轴承,摩擦副不能形成稳定的流体润滑,造成运转过程中阻 力大,是导致泵运行时电流波动的直接原因。 2.4、外凸内凹轴承带来的危害工作面的推力轴承,开始试验时摩擦副表面粗糙度较好,电泵起动正 常,局部摩擦体现为运行时电流稍大且随一次水压力波动;但随着电泵运行,轴承磨损后摩擦阻力作用强, 会导致摩擦副阻转矩异常增大,当摩擦阻转矩等于起动转矩,还会导致电泵堵转。为此保证轴承表面形位 公差及表面加工精度是保证轴承稳定运行的关键。 3、轴承研磨工艺的确定 为解决屏蔽电泵试验过程中因轴承精度问题导致试验电流随压力的升高而增大的现象,经过多次试验 调试的经验,确定采用轴承研磨工艺,保证推力轴承和导轴承精度。一般轴承生产厂家都采用专用的研磨

设备对轴承工作面进行研磨,研磨后,轴承工作面精度高,能够满足轴承稳定运行的要求。但由于生产厂 家的生产条件有限,一般采取手工研磨轴承工艺。手工研磨轴承时,需要注意以下问题: 3.1、轴承研磨前,首先要在 100°C 的热水中煮,以消除应力。 3.2、研磨前研磨用的平板要超平。 3.3、研磨工装的平面度要在 0.01mm 以内。 3.4、要保证推力轴承两个工作面的平行度在 3.5 要保证推力轴承工作面的平面度在 0.01mm 以内。 3.6、保证推力轴承轴线与工作面的垂直度在以内。 3.7、推力轴承装入轴承座后推力轴承相对导轴承轴线的垂直度要在 01mm 以内。 3.8、导轴承研磨时研棒与导轴承内孔的间隙要配制,保证研磨后尺寸符合图样规定的公差范围内。 3.9、导轴承研磨之前,一定要检查轴承内孔的圆度,避免轴承内孔有稍,为此一定要保证加工设备 的精度。 3.10、研磨过程中,推力轴承要先单件研磨,然后再与上、下导轴承进行整体研磨。 4、结语 在屏蔽电泵运行中,针对电流随压力波动现象进行分析,说明轴承的加工精度是影响屏蔽电泵稳定运 行的关键。通过对库存轴承进行机械检测和试验,采用轴承研磨工艺和轴承工作面的加工精度,是有效的 提高屏蔽电泵质量的良好途径。


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