注聚注水離心泵滑動軸承的改進
發布時間：2019-10-30信息來源：瀏覽次數：1413
關鍵詞：注聚注水離心泵；滑動軸承；技術革新；現場應用
1、概述
采油六廠喇嘛甸油田現有注聚站4座，注聚泵188臺，滑動軸承頂間隙大于0.3mm報廢處理，側間隙大于0.2mm做報廢處理。
2 滑動軸承與摩擦損分析
軸承是支承軸頸的部件，有時也用來支承軸上的回轉零件，電動機的轉子和多級離地泵的轉子等，根據軸承件摩擦、性質不同，軸承可分為滑動摩擦軸承（簡稱滑動軸承）和滾動摩擦軸承（簡稱滾動軸承）。滑動軸承：在滑動軸承表面若能形成潤滑膜將運動副表面分開，則滑動摩擦力可大大降低運動副表面的摩擦系數，則滑動摩擦力可大大降低，由于運動副表面不直接接觸，因此也避免了磨損，滑動軸承的承載力較大，回轉精度高，潤滑效果好，具有抗沖擊作用，因此，在油田上獲得廣泛的應用。而潤滑油膜的形成是滑動軸承能正常工作的基本條件，影響潤滑膜形成的因素有潤滑方式，運動副相對運動速度，潤滑劑的物理性質和運動副表面的粗糙度等，滑動軸承的設計應根據軸承的工作條件，確定軸承的結構類型，選擇潤滑和潤滑方法。
3 磨損機理分析
（1）粘著磨損。當運動副摩擦表面的微凸體在靜止時相互作用，各點相嵌在一起，即發生“冷焊”現象，在相對滑動時，材料從一個表面轉移到另一個表面或脫離所附著的表面，而形成游離顆粒，稱為粘著磨損。
（2）磨料磨損。從外部進入摩擦面間的游離硬顆粒（如塵土、或摩擦造成的金屬顆粒）或較硬的微凸體，在較軟的材料表面上劃出的溝紋。被剝離的材料形成新的游離顆粒，這樣的微切削過程叫磨料磨損。
4 滑動軸承機理分析
軸承支承軸工作，軸在其中轉動時，軸和滑動軸承之間必然有強烈的摩擦。一般滑動軸承材料要具備以下要求：一是在工作溫度下具有足夠的強度和硬度。以便承受軸頸所施加的單位壓力，并能耐磨；二是有足夠的塑性和韌性來保證與軸配合良好，并抵抗沖擊和振動；三是有良好的磨合能力及良好的抗蝕性，以及良好的導熱性和較小的膨脹系數；四是與軸的摩擦系數為最小，并能保持住潤滑油。
5 滑動軸承在運行中出現的問題及改進
滑動軸承在重載、高速轉動的環境下工作，用油泵將潤滑油強制循環到摩擦副表面后，形成油膜，由于油膜非常光滑，阻力很小，從而使摩擦力大大減小。由于各種原因，滑動軸承得不到充分的潤滑，當泵軸靜壓在軸承上時，軸承與軸的側間隙只有0.08mm，頂部間隙0.17mm，而軸承底部與軸則直接接觸并沒有存在間隙，潤滑油很難繞過泵軸形成360°的環形徑向流動，很難達到理想狀態下的潤滑效果，當瞬間啟停泵時，潤滑油未形成離心力，產生不了足夠的浮力，只能由電機帶動泵軸與軸承摩擦轉動，此刻，軸承底部大部分與軸產生干摩擦，形成高溫，而產生的高溫將軸承烏金表面燒焦變硬生成積碳，這種變黑又硬的高點對泵損傷最為嚴重，使泵軸出現溝槽，軸承出現麻點，剝蝕、這種長時間的反復啟停泵，會造成二次傷害，嚴重時軸瓦損壞，泵軸表面粗糙，壽命宿短。造成了金屬間的干摩擦，從而在很短的時間內產生高溫，燒壞滑動軸承，造成較大的機械事故。
分析事故原因有以下幾方面：一是泵靜止時。軸緊壓滑動軸承，使滑動軸承與軸之間間隙小。啟泵瞬間會出現干摩擦現象，會產生磨損及合金脫落碎屑；二是泵進出口壓力不穩，泵內流體沖擊力不均勻而出現振動，滑動軸承出現疲勞變形，間隙增大，產生振動，軸對滑動軸承產生沖擊現象；三是空氣中沙塵飄入軸與軸瓦之間，軸承出現梨溝、落屑；四是碎屑脫落嚴重時，軸承得不到沖洗，阻塞軸瓦進油口，中斷了潤滑。
根據上述分析可以看出，啟停泵時，產生干摩擦對滑動軸承磨損幾率最大。我們對滑動軸承表面結構進行調整，軸在潤滑時由干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦最后進入液體摩擦。
第一，沿軸向方向在滑動軸承兩邊車銑4mm寬、2mm深油槽兩道，使潤滑油在滑動軸承內形成360°潤滑沖洗、冷卻作用。鉆通孔φ4mm各4個，使含有雜物的潤滑油在此流出，達到既強化了碎屑的沖洗，和冷卻泵軸作用，而兩邊的油槽又積蓄了瓦面油量的補充量。第二，在沿軸向方向在滑動軸承中間，平均銑2mm、寬2mm深的存油槽兩道，并在瓦面上均勻鉆直徑φ2mm，寬2mm深存油坑9個，待啟停泵時，有充足的潤滑油供應，從而改善干摩擦狀態。因為泵在高速運轉時軸與滑動軸承間油膜保持在0.01以下，可確保邊界摩擦，待軸高速轉動時，環形油槽供油迅速進入液體摩擦。軸與滑動軸承不接觸，產生的碎屑明顯降低延長了滑動軸承的使用壽命。
