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泵阀技术

齿轮泵不打油故障浅析

时间:2012-11-14 09:33:24   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:816   评论:1
摘 要
  国内300MW电站锅炉风机主电机轴瓦配套的供油装置较常见为XYZ-16稀油站,该装置的核心设备为两台互为备用的CB2-16型齿轮泵,其能否安全稳定运行直接关系风机的可靠性。
我公司#5、#6机组送、引、一次风机主电机轴瓦润滑设备2006全年共发生16次齿轮泵切换后启动的备用泵不打油故障,而且均先后发生在两批次新更换的齿轮泵上,每次检修人员解体检查油泵及系统管路均未见宏观异常,该缺陷一度困扰我们,生产局面较为被动。针对该装置的深入分析和故障排除成为摆在我们面前的课题。
经过对泵体解体检查齿轮各部间隙符合要求,齿轮啮合正常,但测量齿轮端面和泵盖的间隙不符合标准值。对系统管路进行研究,经过试验发现齿轮泵出口至单行阀管段进入空气也可导致油泵启动后不打油。而油泵出口压力表显示无压力的缺陷,在不改变原有系统和运行方式的情况下,最佳解决方案就是在油泵出口管段加装常开排空门及管路。
        经过现场试验,验证了加装排空门的方案简单有效,对加装了排空门的#5、#6锅炉12台风机油站24台油泵跟踪记录,至2007年6月未发生齿轮泵不打油的缺陷。
    齿轮油泵不打油的缺陷在转动机械上有普遍性,该类缺陷的彻底解决具有重要实践意义。
 一、设备简介
我公司#5、#6机组锅炉送、引、一次风机主电机轴瓦润滑设备选用西安润滑设备厂制造,型式为XYZ-16稀油站,油箱容积63m3,工作压力0.4MPa,油泵流量16L/min,齿轮油泵型号CB2-16,装置相关参数如下表。
序号
项目
单 位
设 计 参 数
1
油箱容积
L
630
2
工作压力
MPa
04
3
油泵流量
L/min
16
4
滤网允许压差
MPa
015
5
最高工作压力
MPa
08
6
最高工作温度
85
7
冷油器换热面积
m2
3
8
设计压力
MPa
075
9
设计温度
120
二、相关设备规范

序号
项 目
单 位
设 计 参 数
1
一次风机型号
 
1888AB/1260-9
2
型式
 
离心式
3
转速
rpm
1480
4
制造厂
 
上海鼓风机厂
5
配用电机型号
 
YGF710-4
6
额定功率
KW
1800
7
制造厂
 
上海电机厂
8
送风机型号
 
FAF25-18-1
9
型式
 
动叶可调轴流式
10
转速
rpm
985
11
制造厂
 
上海鼓风机厂
12
配用电机型号
 
Y1600-6/1180
13
额定功率
KW
1600
14
制造厂
 
兰州电机厂
15
引风机型号
 
SAF28-16-1
16
型式
 
动叶可调轴流式
17
转速
rpm
985
18
制造厂
 
上海鼓风机厂
19
配用电机型号
 
Y2240-6/1250
20
额定功率
KW
2240
21
制造厂
 
兰州电机厂

三、选题理由
我公司#5、#6机组锅炉送、引、一次风机主电机轴瓦润滑设备,在2006全年共发生16次齿轮泵切换后启动的备用泵不打油故障,而且均先后发生在两批次新更换的齿轮泵上,每次检修人员解体检查油泵及系统管路均未见驱动电机反转、出入口管道接错等宏观异常,该缺陷一度频频发生困扰我们,生产局面较为被动。针对该装置的深入分析和故障排除成为摆在我们面前的课题。
四、现状调查
供油装置简图如下:
齿轮泵不打油故障浅析
XYZ-16稀油站设有两台CB2-16齿轮泵互为备用,该泵由泵壳、相互啮合的主动轮和从动轮组成。利用容积排位原理制成,利用一对相互啮合齿轮在转动时将液体从泵的吸入口吸至齿轮槽内,并将齿轮槽内的液体压出泵体流入工作管路,齿轮不断回转,液体连续被输送出去。
靖远第二发电有限公司《运行规程》要求:锅炉三大风机电机润滑油站齿轮泵出口压力为0.15~0.25MPa,轴承箱油位保持在油面镜1/2~2/3处,每两周油站#1、#2齿轮泵切换运行一次。而在齿轮泵定期切换时多次出现备用油泵启动后出口压力表显示为单台泵出力0.2 MPa,达不到两台油泵并联运行时0.4 MPa出力,也就是说启动的备用泵无出力,工作泵无法停运备用,导致备用泵退备检修。
五、原因分析
(一)油泵入口管道堵塞或泄漏
经过解体检查齿轮泵入口段并无异物堵塞,入口管段螺纹丝扣密封严谨也无泄漏现象,该假设被否定。
(二)联轴器脱开
检查电机侧半联轴器与油泵侧联轴器啮合尺寸正常,定位顶丝齐全,无位移脱开的现象,按工作转向手动盘车故障泵出口无润滑油溢出,证明齿轮泵工作异常,联轴器脱开的假设被否定。
(三)油泵及其出口管道存空气
齿轮油泵安装在油箱液面之上20~50mm处,被四条M8内六角螺栓固定在悬架上。油泵出口各接头、阀门严密无渗漏油痕迹,可以排除向系统内泄漏空气的怀疑,但位于油箱自由液面之上的齿轮泵轴封、排空孔有向油泵内部泄漏空气的可能:在骨架油封磨损一定程度后,轴封泄漏成为可能,新油泵排空孔区别于旧款油泵,在起到保护油泵的同时,也有向泵内泄漏空气的作用。
(四)油泵各部间隙是否规范①
解体两台CB2-16齿轮泵,检查测量各部间隙,结果如下:
1.用塞尺测量齿轮和泵壳的间隙分别为:0.08mm、0.07mm,标准为0.05~0.10mm,结论为达到标准;
2.压铅丝测量齿轮端面和泵盖的间隙为0.14mm、0.15mm,标准为0.05~0.07mm,结论为不符合标准;
3.齿顶齿根间隙0.40mm,标准为0.40mm,结论为达到标准;
4.牙齿啮合间隙0.20mm,标准为0.15~0.30mm,结论为达到标准;
5.泵轴晃动值0.01mm,标准为小于0.03mm,结论为达到标准。
(五)泵压试验
试验方法:将齿轮及其台板置于油桶之上,入口管插入油桶内液面以下,出口管道加装节流阀门,门前安装压力表,门后用透明软管返回油桶,接临时电源,启动油泵电机,调节出口阀门开度使油泵出力为0.4MPa,保持压力5分钟,观察泵体结合面和轴封是否漏油,结果参加试验的三批次共6台油泵中2台旧款批次的轴封泄漏,其余4台新款油泵无泄漏现象。
试验结论:油泵轴封泄漏使其本身出力降低,同时在该泵停运备用期间,轴封部位向泵内泄漏空气,导致齿轮泵启动后齿轮槽内吸不上润滑油,油泵出口管道上的单向阀处于关闭状态,所以油泵出口管段的压力表显示为零,而新款油泵在油箱液位低于轴封的情况下向泵内泄漏空气客观存在。
六、改造计划
根据原因分析结果,导致齿轮泵不打油的原因有二:
1. 齿轮端面和泵盖的间隙大于标准值,该缺陷属油泵质量问题,虽然影响油泵出力,但不至于导致油泵不打油,非主要原因;
2. 齿轮泵轴封向油泵内部泄漏空气是齿轮泵不打油的要因,解决该缺陷不能依赖频繁更换油泵轴封,因为一台油泵运行情况下而无备用油泵的局面直接威胁到风机安全运行,况且我公司《运行规程》要求齿轮泵出口压力为0.15~0.25MPa,并不需要较高扬程。
齿轮泵端面和泵盖间隙不能调整,只有在磨损间隙超过0.07mm后调新泵壳或齿轮。所以在不改变原有运行方式的情况下,最佳解决方案就是在油泵出口管段加装常开排空门及管路,使油泵至单向阀之间的空气在油泵启动后迅速排出,为了防止排空时污染环境,将排空门后管段插入油箱液面之上。
每台油站加装排空系统所需材料:
DN6阀门2只
DN6不锈钢管1400mm
排空门加装部位如下图所示:
齿轮泵不打油故障浅析
七、效果验证
利用我公司#5炉小修的时间,在之前多次发生不打油状况的#5炉A送风机电机润滑油站加装排空系统,并反复切换油泵试验,备用泵不打油故障未曾出现。经过现场试验,验证了加装排空门的方案简单有效,随即决定在#5、#6炉三大风机电机油站水平展开。
在加装了排空门的#5、#6锅炉12台风机油站24台油泵跟踪记录,至2007年6月未发生齿轮泵不打油的缺陷。
    齿轮油泵不打油的缺陷在转动机械上有普遍性,该类缺陷的彻底解决具有重要实践意义,现将经验与业内同仁交流,在欢迎批评指正的同时也希望能使我们的设备维护水平更上层楼。

标签:齿轮泵 故障 
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