Виявлення несправностей підшипників насоса
- Проблеми приводного кінця вала насоса можуть бути викликані повторними відмовами.
- Захисне ущільнення підшипника відповідної конструкції може створювати краще змазування підшипника і підвищувати надійність насоса.
- Спосіб, яким масло надходить в підшипник, грає важливу роль в забезпеченні надійної роботи.
- Справжня причина відмови залишається прихованою
- Справжня причина відома, але заходи не прийняті
Малюнок 1. Звичайний корпус підшипника великого насоса, два масляних кільця занурені в масло і закидають мастило в похилий канал. Масло тече вниз і потрапляє до підшипників.
Уникати надмірного тепла
Деякі насоси, які в якості мастила використовують масло, що працюють з частотою 3,600 rpm, можуть створювати надмірне тепло в підшипнику, якщо рівень масла встановлено на рівні центру підшипникового кульки щодо 6-ти годинний позначки. Вибирайте більш низький рівень масла, щоб уникнути «плаваючого ефекту» обертових частин, який створює втрати потужності на подолання тертя і тепла. Проте, при використанні масла при його зниженому рівні, воно повинно якимось чином підніматися і подаватися в підшипники.
Малюнок 2. Два вільно обертаються масляних кільця, що знаходяться в канавках вала.
Існує дві альтернативи: кільце для кільцевої мастила підшипника або масляне кільце підшипника (Малюнок 1 і 2) або розбризкують диски (Малюнок 3). У першому випадку, кільце для кільцевої мастила підшипника даного розміру і маси було спроектовано для масла «ISO Viscosity Grade (VG) 32» але не призначене для ISO VG 68. Завжди пам'ятайте, що синтетичні масла ISO VG 32 можуть бути придатними для одних насосів, в той час як мінеральні масла ISO VG 32 не забезпечать достатню міцність і товщину змазує плівки в теплому кліматі.
Малюнок 4. розбризкує диск використовується для підйому масла з масляної ванни. Шайба радіально наполегливої підшипника розташована в картриджі.
Змазує масло повинно переноситися з масляною порожнини в підшипники. Вільно працюють масляні кільця завжди виконують цю передачу. Хоча існують деякі застереження і приховані проблеми в підшипниках при використанні таких кілець.
- Масляне кільце іноді виходить з канавки на валу і застряє на одному з болтів обмежувачів
- Масляне кільце має тенденцію контактувати з внутрішніми елементами корпусу, якщо вал розташований не горизонтально. Малюнок 4 показує, як кільце рухається по всьому організму всередині, можливо навіть зачіпаючи внутрішні стінки підшипника.
- Масляне кільце може вийти з ладу, якщо в'язкість масла і рівень масла підтримується у вузькому діапазоні прийнятних значень.
- Відхилення осі масляного кільця має зберігатися в межах 0.002 дюймів. Погані масляні кільця можуть перевищити цей стандарт. Масляне кільце не повинно деформуватися, а це значить таке кільце необхідно проводити в три стадії. (1) попередня механічна обробка, (2) отжиг для зняття напруги, (3) кінцева механічна обробка. Дешеві масляні кільця, можуть викликати серйозні проблеми.
- Так само важливо дотримуватися шорсткість поверхні отвору і фінішну обробку отвори. Все повинно бути в межах 16-32 RMS.
Малюнок 4. Масляні кільця чутливі до горизонтальності вала і іншим геометричним змінним. Маркуванням чи вимірами можна виділити ступінь абразивного зносу
Незалежно від використовуваного методу мастила, повинні бути розглянуті і інші питання ризику. Найчастіше наполегливі підшипники в насосах мають сепаратори які розташовані під кутом, і між завзятими підшипниками на малюнках 1 і 2 вони є. Сепаратори знаходяться в кутовому контакті з підшипником можуть зіграти роль маленького робочого колеса, яке створить потік повітря від меншого до більшого діаметру сепаратора.
Слід передбачити отвір для зливу (близько 3/16 дюйма шириною і 1/8 дюйма глибиною) для повернення масла на 6-годинну позицію кожного отвори корпусу підшипника. Переконайтеся, що такі місця існують в кожному насосі, який використовує масло як мастило. Зверніть увагу, що на малюнку 2 з боку наполегливої підшипника такий прохід відсутній, а на малюнку 3 він відсутній на обох підшипниках. Масло, затримується між підшипником і його корпусом буде перегріватися.
Зверніть особливу увагу на подібність робочого колеса створюється похилими сепараторами (рис. 5) і створюваний ними потік повітря. Який би метод мастила ви не вибрали, він повинен забезпечувати подолання чинного опору повітря, яке створює перепади тиску, що перешкоджають току масла.
Малюнок 5. Спроба застосувати мастило в напрямку стрілки, часто зустрічається з протилежним вентиляційним опором (потоком повітря) від похилого сепаратора.
Ризик подібного явища стає більш ймовірним, якщо для захисного ущільнення підшипника потрібно постійний тиск з усіх боків підшипника. Без такого балансу, можуть виникати постійні підвищені тиску з одного боку підшипника. Створення спеціальних отворів або установка вирівнюючих тиск перепусків може запобігти подібним підвищення тиску.
Заміна стандартних металевих компенсаційних кілець на вході в крильчатку і вала насоса на версію, з використанням високо-продуктивного полімеру, такого як Vespel, і зміна звичайного лабіринту на вході в крильчатку і зазорів лабіринту вала, що знаходиться за робочим колесом, може негативно вплинути на величину і напрямок тяги ротора. Один з підшипників розташованих "спина до спини" може прослизати, а інші можуть бути перевантажені. В таких умовах звичайні підшипники не працюватимуть належним чином.
Якщо розрахунки і експлуатаційні вимірювання підтвердять прослизання і перевантаження, поправити ситуацію можна буде за рахунок установки спеціальних завантажувальних шайб. Кут контакту спеціальних шайб в лівосторонньому підшипнику відрізняється від кута контакту в правостороннем підшипнику. Зазвичай, кут в 40 ° вибирається для підшипників, які сприймають навантаження від роботи на максимальних обертах, а кут 15 ° для сусідніх підшипників, які призначені для сприйняття навантаження від обертання в зворотному напрямку або осьового навантаження під час набору швидкості.
Як тільки встановлена з натягом шайба завзятої підшипника виявиться на валу насоса і обидві задніх боку підшипників будуть належним чином зафіксовані, підшипники не будуть, і не повинні будуть вільно обертатися.
Ущільнення, що захищають підшипник
Корпус підшипника насоса "дихає", що означає, що тепле повітря над рідким маслом розширюється всередині корпусу і вивільняється. В іншому випадку, якщо повітря холодний, він стискається і засмоктує навколишнє повітря в корпус разом з парами води і пилом. Усунення обміну між повітрям всередині корпусу і навколишнім повітрям може запобігти забрудненню.
У добре спроектованих корпусах підшипників вентиляційні отвори повинні бути винесені і заглушені. Так само, від виникнення подібних проблем допомагає установка захисного ущільнення підшипника. Вироби старого типу не запобігають ризик здавлювання динамічного кільця ущільнювача. (Малюнок 6)
Малюнок 6. Старі захисні ущільнення підшипника з гострими краями пазів дряпають динамічні кільця ущільнювачів об гострі кромки. Після цього стружка забруднює мастило. Крім того, використання тільки одного кільця ущільнювача для фіксації ротора на валу робить ротор менш стійким, ніж при використанні двох кілець.
По суті, сучасні захисні ущільнення корпусу підшипників, можуть збільшувати термін служби і надійність обертового обладнання за рахунок забезпечення чистоти використовуваного масла. Однак, слід пам'ятати:- Захисні ущільнення підшипника надають мінімальний вплив. якщо забруднення олії пов'язано з зносом кільця ущільнювача від цього ж самого захисного ущільнення.
- Ущільнення захищають корпус підшипника не допоможуть, якщо забруднення масла відбувається через руйнування масляного кільця. і якщо шматочки еластомеру потрапляють в підшипник.
- Звичайні незбалансовані тиском пристрої мастила постійного рівня. як правило, дозволяють повітрю і волозі проникати через повітряні зазори в цих компонентах.
- Незбалансовані тиском пристрої мастила постійного рівня можуть бути не в змозі утримати змащувальні рідини в корпусі підшипника на необхідному рівні.
- Мастило не може охопити всі деталі підшипника, якщо конструкція корпусу підшипника викликає повітряні потоки, що сприяють перепадів тиску. Необхідно використання отворів або каналів для вирівнювання балансу тисків. Виробники насосів іноді не враховують ці моменти.