离心泵轴承托架磨损分析及处理

隋永杰

（山东南山集团东海氧化铝有限公司，山东 龙口265706）

离心泵的运行工况条件较为恶劣，尤其是氧化铝生产中的离心泵输送的液体不仅具有较强的磨蚀性而且温度高易结疤，而恶劣条件又导致离心泵在高速运行时产生较大的振动。由于轴承托架的轴孔是由两个工件上的半圆共同组成，相对单独的轴孔而言误差较大，恶劣工况下容易导致轴承的松动、移位，这种松动和位移会造成托架轴承孔表面产生划痕甚至会磨出凹槽，这对轴承托架和离心泵的危害非常大，不仅造成离心泵备件的过量磨损还会增大摩擦造成功率浪费，甚至导致轴承托架和离心泵的报废。

1 轴承托架磨损的原因分析

托架的加工精度、配合公差、装配精度和材质以及润滑和保养等都有非常严格的要求，这些原因中无论那一种出现问题最终都有可能导致轴承托架的磨损。

1.1 托架于轴承的配合公差

托架和轴承配合公差有严格的标准，不同的轴承规格和精度以及轴承的受力状况和使用环境都会对托架和轴承的配合公差产生影响。两者之间一般为过盈配合，依靠托架和轴承之间的压力产生静摩擦，这种静摩擦力大于轴承的滚动摩擦力所以能够保持轴承的稳定，如果托架与轴承之间的配合公差偏大会这种静摩擦力就会减小，从而容易导致轴在旋转时产生的轴向窜动，也会导致轴承无法稳定的固定在托架内而产生托架磨损。

1.2 托架的配合和安装精度

离心泵的轴承托架一般是托架和托架压盖两部分组成的，而配合部件指离心泵的传动轴、轴承以及托架和压盖之间的加工公差和表面的粗糙度以及设备在组装时的装配精度等技术参数，如果托架的配合和安装精度达不到标准的要求就会影响到部件的配合公差，造成托架磨损，所以这些相关的参数要符合国家标准或行业标准要求， 托架和轴承装配部件的配合位表面的粗糙度要小于1.6μm，超过这一误差在部件的拆卸和装配过程中会拉掉毛刺破坏合理的公差配合。

1.3 运行时托架的振动超标

运行时的托架振动超标会使轴承中的润滑油膜过早破裂产生较大的摩擦力和磨损，这又会导致设备的振动超标的恶性循环同时也会造成传动轴的同轴度产出偏差引起轴弯曲变形以及载荷变大最终缩短轴承的使用寿命，更换轴承需要大修设备而这种频繁的设备拆卸会影响轴承与托架之间的尺寸公差，进而破坏了部件之间的配合公差，造成各个部件之间的位移和磨损。

1.4 轴承的质量和适应性

轴承的种类和样式非常多并有不同的适用特点和使用工况条件，不同类型的轴承要用与之匹配的制作材料和润滑维护条件，离心泵轴承的材料强度和刚度要大，抗摩性要好，摩擦系数要小，只有满足这些条件才能适用于恶劣工况条件下的离心泵应用，从而减少轴承摩擦托架造成托架磨损的可能性。

2 磨损后的应急维修方法

一旦托架产生可见性的磨损则意味着设备就要大修或报废处理，但由于维修条件的限制，很多情况下难以立即更换，所以对于产生磨损的托架要采取一定的处理措施进行修复，应急处理措施可以作为临时的修复方式质量难以持久保证，因此采用应急处理措施的托架在应急维修完成后要尽快进行设备的大修更换新的部件。

2.1 金属填补胶应急处理

金属填补胶又称为修复胶的是利用粘接的基本原理对设备进行不动火修理。根据托架轴承孔的实际磨损情况在磨损部位涂抹适量的修补剂，修复设备的磨损、腐蚀、渗漏或铸造缺陷等，修复胶应急处理具有经济方便、灵活可靠的特点，还可节约大量的设备维修费用。

2.1.1 金属填补胶的优点

与其他的处理措施相比，金属填补胶的优点是：金属填补胶对金属和非金属类的多种材料都具有良好的粘接性能，因此可以充分的保证修补的质量和不同材料间良好的结合，并且修复过程无需动火所以不会产生因为不良的热处理效应而导致的退火、残余应力、开裂、变形等不良后果。

修复胶携带及使用方便，无复杂的施工设备，可对设备使用现场维修。修复精度高，固化无收缩，材料固化够可进行机械加工，环保性好，双组份反应固化，整个过程无挥发和析出物，不会对操作人员和周围环境产生损害，维修效果高，经济效益明显。

2.1.2 金属填补胶的步骤

工件清理。首先用除油剂清洗磨损表面，并采用角磨机、粗砂纸、锉刀等进行打磨，打磨面积要覆盖整个的磨损区域，并且将修复的工件表面和周围的污迹清理干净露出金属光泽，同时粗化维修的表面后，再次使用除油剂清洁工件的表面，清洗后自然风干。

修复剂的配制。根据要维修的托架工件的磨损程度，选择适量的修复剂，并在干净的容器中进行搅拌，搅拌时间控制在5min内。

修复剂的固化。将调好的修补剂涂抹在需要维修的部位并确保待维修的工件表面完全被修补涂抹，涂抹的厚度要高于未维修表面1mm左右。

涂胶工作应在5min左右完成，在室温温度下固化3～4h。先用锉刀修出轮廓，再到车床进行机加工到原来尺寸，最后进行组装，小型离心泵托架也可用锁固剂直接进行涂抹，安装轴承后再进行固化。

2.2 焊接修复方法

一般轴承托架选用碳钢焊条进行焊补修复即可。焊接前将轴承位处用细砂纸将杂物打磨干净。采用小电流、快速焊接。每次堆焊长度不超过25mm，防止连续堆焊造成局部高温退火，且在焊完后立即用尖锤敲打焊缝释放焊接产生的内部应力，待温度降低至60℃左右时再焊接下一道。

堆焊的整体工作全部完成后在自然状态下冷却至常温后在进行加工打磨，保留0.02至0.03mm的过盈量，完成后进行轴承的安装和后续试车工作。

2.3 激光熔覆修复方法

激光熔覆修复方法是通过在待加的工件的表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在工件的表面形成熔覆层。

激光熔覆修复方法是一种新技术，熔敷金属冷却速度快。但是激光熔覆修复方法的工期较长且维修价格昂贵。由于熔覆层仍属于电熔池结合，有较大内应力易变形，存在产生裂纹的可能性。

3 结语

由于托架的磨损具有非常漫长的过程，在日常的检查保养中很难被发现，而当离心泵出现了振动、噪音等问题时，托架的磨损就已经到了非修不可的程度，所以设备管理技术人员不仅要根据设备的实际运行情况认真分析发生磨损的原因也要熟悉相应的预防措施和应急维修方法，确保设备的稳定运行和发生故障后的及时、顺利检修。