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解决水浸式潜水电泵下轴承寿命问题的实例

发布日期:2013-11-13 13:59:24来源:郑州巴特熔体泵
  (1)概述
 
  水浸式潜水电泵(以下简称QS泵)的电机冷却方式是在电机腔内部充满水来冷却,因而冷却效果好。由于其本身结构的“先天”优势,使得QS泵与油浸式潜水电泵(以下简称弥QY泵)和干式潜水电泵(以下简柄要求,即使电机腔有泄漏也不影响电机的正常工作,而QY泵、Q泵如果电机腔有泄漏将导致电机烧毁;由于电机冷却效果好,定子的电流密度可以比QY泵、Q泵大,即铜漆包线耗量更少,节约材料;对饮用提水无污染隐患(与QY泵相比而言)。正因为如此,在JB/T8092-96《小型潜水电泵》、GB/T 2818《井用潜水三相异步电动机》等标准中都列出了水浸式潜水电机的形式。事实上,目前我国有许多泵厂都生产QS泵。
 
  (2)问题的提出
 
  该类泵下轴承(深沟球轴承、平面推力球轴承各一套)的寿命短的难题一直困扰着用户。用于深并提水(饮用水)的泵下轴承的寿命在30~40天,而用于矿山排水(主要是煤矿、萤石矿等)的泵下轴承的寿命在20-30天(短的只有7~15天),而电机绝大部分都没有问题。2002年下半年厂家进行攻关。
 
  (3)问题的剖析
 
  解剖了大量的故障泵,发现都有以下共同点:电机极少烧毁;电机腔内有煤渣、沙粒等;上轴承(深沟球轴承)基本不坏;下轴承碎裂且在轴承和轴承腔内充满煤渣、沙粒和水等。
 
  分析认为:上轴承寿命长于下轴承,下轴承碎裂导致电泵不能作业;下轴承和轴承腔内。充满的煤渣、沙粒和水等是下轴承急速失效的直接和主要原因;下轴承和轴承腔内充满的煤渣、沙粒和水等来源于电机腔,电机腔内的煤渣、沙粒等又来源于工况水,原因是骨架油封5、10、14等磨损失效。
 
  ⑷问题的解决
 
  针对以上分析, 2002年10月改进加工了一台QS20-75/5-7。5潜水泵,改进的地方如下:骨架油封5改装单端面机械密封,目的是防止电机腔内的水等杂物进入轴承,加速轴承奢损失效;轴承腔7内注满机油,目的是润滑轴承,润滑和冷徐,-作运行环境。改进后的样机于2002年10月15日投人一家煤矿试验使用,累计运行75天出现首次故障丶上轴承碎裂,煤矿更换轴承后继续使用了30天后又出现故障,于是把样机拉回厂。首次寿命是原来的2。5倍,获初步成功。经检查解剖后发现:电机良好;上轴承碎裂且在轴承和轴承腔内充满煤渣、沙粒等,骨架油封2严重磨损,煤渣、沙粒就是从骨架油封和轴的间隙进人上轴承的;下轴承累计使用了105天(是改进前的3~4倍)完好无损,轴承腔内无煤渣、沙粒,单机油中有少量水。
 
  这样一来,问题又转化为解决上轴承的寿命如何延长到与下轴承一致了。由于下轴承问题已经解决,对上轴承的寿命问题的解决采用类似方案;骨架油封2改装成可装在轴上的单端面机械密封,以防止煤渣、沙粒等进人上轴承,改善了上轴承的工作运行环境,从而提高其寿命。
 
  (5)小结
 
  从2003年2月起,将改进后的QS泵70余台投放市场,使用场合有用于深井提水的,也有用于矿山排水的(此类占主要),使用时间最长的达5个月,至今只有一台出现故障,但不是轴承问题。按照此方法确实可以彻底解决QS型潜水电泵下轴承寿命问题。