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1、六单元热网循环泵轴瓦改造六单元热网循环泵轴瓦改造 河北马头热电有限责任公司检修部QC小组小组名称小组名称 河北马头热电有限责任公司检修部小组河北马头热电有限责任公司检修部小组小组类型小组类型 现场型现场型成立日成立日期期2014.122014.12注册时间注册时间 2008.022008.02注册编注册编号号汽汽20082008006006受受TQCTQC教育情况教育情况 小组成员均经过小组成员均经过4848小时以上培训，并获得合格证书小时以上培训，并获得合格证书 职务职称职务职称 姓名姓名 性别性别 文化程度文化程度 组内分工组内分工 高级工程师高级工程师戈春鹏戈春鹏男男本科本科协调管理协调
2、管理高级工程师高级工程师耿耿 军军男男本科本科技术指导技术指导技术员技术员王志强王志强男男中专中专技术协调技术协调班长班长高庆恩高庆恩男男大专大专组长组长副班长副班长申超申超男男大专大专副组长副组长技术员技术员李浩凯李浩凯男男本科本科成果编写成果编写组长组长杨锋杨锋男男初中初中具体实施具体实施组长组长孙跃民孙跃民男男大专大专具体实施具体实施检修工检修工姜保军姜保军男男初中初中具体实施具体实施小组简介设备概况设备概况 热网循环水泵热网循环水泵型号型号XS400-690调速范围调速范围1-1:5偶合器型号偶合器型号YOTCP750输入转速输入转速1500r/min功率范围功率范围510-1555K
3、W转速转速1480r/min单级双吸离心泵单级双吸离心泵单级双吸离心泵单级双吸离心泵流量流量2626m/h运行记录对对9号机号机1号热网循环泵的原始测振记录、油号热网循环泵的原始测振记录、油位检测记录、轴承温度检测记录的查询。位检测记录、轴承温度检测记录的查询。2014年年1月月7日，由日，由2号热网循环泵倒换为号热网循环泵倒换为1号热网循环泵运行，运行期间电流号热网循环泵运行，运行期间电流110A，转，转速速1300rpm，3号轴承油位号轴承油位2/3,4号轴承油位号轴承油位1/2,3号轴承垂直、水平、轴向振动分别为号轴承垂直、水平、轴向振动分别为0.055mm、0.076 mm、0.053
4、 mm，低于，低于振动标准振动标准0.080mm。9号机号机1号热网循环泵运行中传动端轴承温度突然升高，号热网循环泵运行中传动端轴承温度突然升高，由由57上升至上升至65。值班员立即倒换。值班员立即倒换2号热网循环泵，号热网循环泵，倒泵期间，倒泵期间，1号泵传动端轴承温度上升至号泵传动端轴承温度上升至92，就地实测，就地实测79，就地检查油位、冷却水均无异常，在整个过程中，就地检查油位、冷却水均无异常，在整个过程中，1号热网循环泵出口压力未见下降，保持在号热网循环泵出口压力未见下降，保持在0.80MPa左左右。检修人员对右。检修人员对1号热网循环水泵传动端轴承检查工作开号热网循环水泵传动端轴承
5、检查工作开工，对该泵进行解体检查，发现该泵工，对该泵进行解体检查，发现该泵3号轴承内圈损坏，号轴承内圈损坏，拆除轴承时，发现泵轴断裂。随即联系设备部金相室对拆除轴承时，发现泵轴断裂。随即联系设备部金相室对断裂位置进行检查分析，金相室初步判断为泵轴中速短断裂位置进行检查分析，金相室初步判断为泵轴中速短周期疲劳发生断裂，进而导致轴承损坏。更换轴承及泵周期疲劳发生断裂，进而导致轴承损坏。更换轴承及泵轴后回装，试泵正常。轴后回装，试泵正常。缺陷经过 三次断轴缺陷序号时间水 泵 名称泵轴断裂位置材质 断面情况是否空载12010.11.269号 机 2号 热 网循环泵3号轴承内圈#45螺旋扭平面 已空载2
6、2013.2.710号机3号 热 网循环泵#3轴承内圈 #45螺旋扭平面 已空载32014.1.89号 机 1号 热 网循环泵#3轴承内圈 40Cr 光洁扭断面 带负荷现状调查一现状调查一对第1、2次泵轴断面的照片，可见为螺旋扭平面。且已经导致该泵空载运行，说明在运行时泵轴已断裂。现状调查二现状调查二。对第3次泵轴断面的照片，可见为光洁扭断面。但由于运行倒泵及时，并未出现泵空载运行，出口压力保持不变，说明在停泵前泵轴出现裂纹但并未完全断裂。某种意义上可以说第3次是第1、2次的中间过程。轴承内圈裂纹轴承内圈裂纹轴承内圈裂纹轴承内圈裂纹 现状调查三现状调查三金相室对断裂面进行检查分析，断面呈现细密
7、光金相室对断裂面进行检查分析，断面呈现细密光金相室对断裂面进行检查分析，断面呈现细密光金相室对断裂面进行检查分析，断面呈现细密光洁状，属于中速短期疲劳断裂。因该泵洁状，属于中速短期疲劳断裂。因该泵洁状，属于中速短期疲劳断裂。因该泵洁状，属于中速短期疲劳断裂。因该泵3 3号轴承温号轴承温号轴承温号轴承温度升高后及时停泵，且泵出口压力一直保持正常，度升高后及时停泵，且泵出口压力一直保持正常，度升高后及时停泵，且泵出口压力一直保持正常，度升高后及时停泵，且泵出口压力一直保持正常，未空载运行，因此停泵后泵轴尚未完全断裂，这未空载运行，因此停泵后泵轴尚未完全断裂，这未空载运行，因此停泵后泵轴尚未完全断裂
8、，这未空载运行，因此停泵后泵轴尚未完全断裂，这与以往泵轴断裂断面略有不同。与以往泵轴断裂断面略有不同。与以往泵轴断裂断面略有不同。与以往泵轴断裂断面略有不同。20132013年度供热系年度供热系年度供热系年度供热系统检修时，对统检修时，对统检修时，对统检修时，对9 9、1010号机组热网循环水泵泵轴进号机组热网循环水泵泵轴进号机组热网循环水泵泵轴进号机组热网循环水泵泵轴进行全部更换，更换为力学性能优良的行全部更换，更换为力学性能优良的行全部更换，更换为力学性能优良的行全部更换，更换为力学性能优良的40Cr40Cr材质，材质，材质，材质，所有泵轴均进行材质和探伤检查，未见异常。泵所有泵轴均进行材
9、质和探伤检查，未见异常。泵所有泵轴均进行材质和探伤检查，未见异常。泵所有泵轴均进行材质和探伤检查，未见异常。泵轴硬度检测，其表面硬度为轴硬度检测，其表面硬度为轴硬度检测，其表面硬度为轴硬度检测，其表面硬度为HB266HB266，符合，符合，符合，符合40Cr40Cr材质调质要求，亦未见异常。材质调质要求，亦未见异常。材质调质要求，亦未见异常。材质调质要求，亦未见异常。 原因分析1、热网循环水泵、热网循环水泵解体后，没有发现解体后，没有发现泵体有异物，排除泵体有异物，排除了外界原因造成断了外界原因造成断轴事故。轴事故。2、热网循环水泵缺、热网循环水泵缺油造成轴承发热而引油造成轴承发热而引起的断轴
10、事故？检修起的断轴事故？检修人员拆开轴瓦后，检人员拆开轴瓦后，检查油位正常，排除了查油位正常，排除了轴承因为断油造成的轴承因为断油造成的原因。原因。3、3号轴承处（传动端）泵轴断裂，号轴承处（传动端）泵轴断裂，3号轴承处泵轴必然受到垂号轴承处泵轴必然受到垂直于泵轴的切向剪切力。泵在正常运行时，直于泵轴的切向剪切力。泵在正常运行时，3号轴承是不承受剪切号轴承是不承受剪切力，形成剪切力条件必为轴系中线与泵体中线存在偏差，而轴系力，形成剪切力条件必为轴系中线与泵体中线存在偏差，而轴系的弯曲及转动部件的检查测量并未发现超标现象，因此断定泵体的弯曲及转动部件的检查测量并未发现超标现象，因此断定泵体的加工
11、尺寸或行位公差精度未达到使用要求，导致两侧轴承体同的加工尺寸或行位公差精度未达到使用要求，导致两侧轴承体同心度较差，泵在运转过程中，传动端轴承处轴承受径向力的同时心度较差，泵在运转过程中，传动端轴承处轴承受径向力的同时受到极大的剪切力。泵轴长期承受剪切力作用，疲劳损伤加剧导受到极大的剪切力。泵轴长期承受剪切力作用，疲劳损伤加剧导致泵轴断裂。致泵轴断裂。泵轴示意图泵轴示意图车削精度良好车削精度误差轴系轴承轴承自由端自由端轴承体洼窝轴承体洼窝传动端轴承体洼窝 大型工业水泵受到加工时镗大型工业水泵受到加工时镗床刀具的大小及长度限制，为保床刀具的大小及长度限制，为保证大型离心式水泵自由端和传动证大型离
12、心式水泵自由端和传动端的洼窝同心度，在进行镗或车端的洼窝同心度，在进行镗或车时，需要在自由端及传动端制作时，需要在自由端及传动端制作工装孔及圆环形工装零件，依靠工装孔及圆环形工装零件，依靠圆环形工装零件确定自由端和传圆环形工装零件确定自由端和传动端的同心度，确保在自由端和动端的同心度，确保在自由端和传动端外接轴承体的同心度，以传动端外接轴承体的同心度，以进一步保证轴系安装后轴系中线进一步保证轴系安装后轴系中线与泵体中线平行。与泵体中线平行。通过对现场泵体的检查，在泵体自由端和传动端均未发现工装孔，在两车削面之间跨距约为1.2米，根本没有镗床或车床能够一次性车削两平面来确保其同心度（如下图所示）
13、。同心度无法保证1.2m止口止口未未见见工工装孔装孔沈阳工业泵制造有限公司依据给出的热网循环水泵泵轴直径初步计算书： 式中：d-轴的最小轴径(m)Mt-轴所传递的扭矩(Nm)-许用剪切应力(Pa)Pd-电机配带功率 kWn-泵的转速 r/min热网循环水泵电机额定功率为1400KW，泵的额定转速1450 r/min则其中，Mt=9550x1400/1450=9221 （N.m）。根据水泵设计经验其中40Cr材质泵轴剪切许用应力d=0.1015m=101.5mm油挡档套轴承档套挡圈油挡联轴器传动端瓦盖11010047260308035320210油挡档套轴承档套锁母自由端瓦盖1101004780
14、3590320210现用热网循环泵传动端轴承结构尺寸示意图轴承结构传动端外壳尺寸为210mm轴瓦结构传动端外壳尺寸为280mm显然目前泵轴不满足改造要求。须换轴现用热网循环泵自由端轴承结构尺寸示意图轴承结构自由端外壳尺寸为210mm轴瓦结构自由端外壳尺寸为350mm显然目前泵轴不满足改造要求。须换轴。可行性：可行性：根据水泵设计手册说明，当水泵为大流量、低转速时，应采用滑动轴瓦形式。而循环水泵满足该设计特性，因此对热网循环水泵轴承改型为滑动轴瓦是可行的。设计设计制造制造1、泵泵厂家厂家应应根据最小根据最小轴颈计轴颈计算算对泵轴进对泵轴进行加粗，行加粗，对泵对泵轴轴材材质进质进行升行升级级更更换
15、换，既能，既能满满足运行条件，又不会足运行条件，又不会对泵对泵的的壳体壳体进进行改行改动动。2、轴轴瓦瓦设计设计采用滑采用滑动轴动轴瓦和定位瓦和定位轴轴承承结结合的方式，考合的方式，考虑虑我公司我公司热热网循网循环环水水泵泵无无压压力循力循环环油油设备设备，因此滑，因此滑动轴动轴瓦瓦采用甩油采用甩油环润环润滑方式滑方式进进行行润润滑。滑。3、水、水泵泵轴泵泵轴按照按照设计图纸进设计图纸进行加工，行加工，泵轴泵轴材材质选质选用用40Cr及以上材及以上材质质，韧韧性及性及强强度高于使用工况要求，度高于使用工况要求，泵轴泵轴表面表面进进行行调质处调质处理，理，调质调质均匀，硬度不低于均匀，硬度不低于
16、HB240。泵轴泵轴加工生加工生产产后，后，进进行探行探伤检查伤检查，并配有，并配有检查报检查报告。告。泵轴泵轴尺寸尺寸与与图纸图纸校核，偏差不超校核，偏差不超过过0.02mm。泵轴泵轴晃度晃度测测量等份不量等份不少于少于6份，晃度份，晃度测测最大最大值值0.03mm。4 、轴轴瓦材瓦材质选质选用用锡锡基基轴轴承合金承合金（CHSnSb11.6），合金硬度），合金硬度HB20-30，最大，最大许许用用应应力力600-1000MPa，最高允，最高允许许温度温度150。轴轴瓦尺寸与瓦尺寸与图纸图纸校核，偏差不超校核，偏差不超过过0.02mm。宏。宏观检查观检查，乌乌金无脱胎、裂金无脱胎、裂纹纹、铸
17、铸造砂眼等缺陷，着色探造砂眼等缺陷，着色探伤伤无无问题问题。5、轴轴承室加工确保承室加工确保泵泵本体原洼本体原洼窝窝与与轴轴承室承室加工洼加工洼窝窝同心度不超同心度不超过过0.05mm。轴轴承室与承室与泵泵本体制作定位本体制作定位销销，确保，确保检检修安装修安装时轴时轴瓦的瓦的同心。同心。改造流程热网泵整体拆除热网泵整体拆除运至沈阳水泵厂改造运至沈阳水泵厂改造整泵返回我公司后进行就位改造后运行效果位位置置 电机电机耦合器耦合器 循环泵循环泵10 号号 机机 3 号号 热热 网网 循循 环环水水 泵泵垂直1.22.51.61.84.02.0水平2.92.63.73.62.61.4中心1.22.1
18、2.42.43.71.8垂直1.50.91.31.01.01.110 号号 机机 1 号号 热热 网网 循循 环环水水 泵泵水平2.42.30.92.01.00.8中心1.32.22.62.01.51.2巩固措施1、巡检过程要对泵组振动、温度、油脂情况进行检查，发现异、巡检过程要对泵组振动、温度、油脂情况进行检查，发现异常情况进行及时检查，并检查轴承的磨损程度，及时予以更换，常情况进行及时检查，并检查轴承的磨损程度，及时予以更换，保证轴承的良好润滑和正常运行。保证轴承的良好润滑和正常运行。2、定期安排专人进行检查，对设备运行状况做到心中有数，、定期安排专人进行检查，对设备运行状况做到心中有数，及时消除设备及时消除设备 缺陷，正确地对设备做出判断，为检修提供依缺陷，正确地对设备做出判断，为检修提供依据。据。 3、为保证该泵的正常运行，在检查中必须细致地检查，例、为保证该泵的正常运行，在检查中必须细致地检查，例如：设备的有关参数（压力、温度、电流等）是否正常；轴如：设备的有关参数（压力、温度、电流等）是否正常；轴承温度、响声及泵的振动是否正常；冷却水是否畅通；轴承承温度、响声及泵的振动是否正常；冷却水是否畅通；轴承室油位是否正常等全面细致的检查，并做好详细记录。室油位是否正常等全面细致的检查，并做好详细记录。河北马头热电有限责任公司河北马头热电有限责任公司检修部检修部QCQC小组小组
