某电厂泵轴承损坏失效分析

某电厂泵轴承损坏失效分析

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福建宁德核电有限公司福建福鼎355200

摘要：本文以电厂SC80-160型单级卧式单吸式离心泵的非驱动端轴承烧毁为研究点，主要从泵设计时轴承选型、泵运行过程中轴承润滑情况方面入手，通过分析轴承载荷及寿命情况，确定轴承选型是否正确；通过分析轴承室结构，分析轴承润滑，确定泵运行过程中的润滑情况。本文为单级离心泵的轴承受力计算、寿命计算提供借鉴，泵轴承润滑油补油高度影响轴承运行提供借鉴。

关键词：泵、轴承、损坏、失效分析

一、前沿

该泵为卧式、单级、单吸离心泵，轴向吸入，径向向上吐出的离心泵，各项性能参数如表1所示。电机与泵之间通过叠片式扰性联轴器连接，泵由两个轴承支撑，现场采用两个SKF的深沟球轴承6308。

该泵在设计时，是可以配套两种轴承组合。如图1中序号1所示是第一种，现场实际使用的轻型轴结构，泵两侧轴承为6308深沟球轴承，是由非驱动端轴承承受轴向载荷（固定端），驱动端为自由端，驱动端与非驱端轴承共同承受径向载荷。

1.二、原因分析

1、轴承选型分析

分析泵组是否轴承选型不当，运行过程中所受载荷是否高过设计载荷，泵体轴承设计寿命是否高过已定更换周期，轴承寿期到期造成轴承疲劳损。下述主要从轴承载荷、轴承寿命两方面分别核算轴承选型是否满足要求。

1.1轴承载荷分析

1）基本参数和结构尺寸

泵流量Q=136泵单级扬程H=25m泵转速=2900rpm

叶轮外径D2=156mm叶轮密封环处直径Dm=140mm

叶轮入口直径Dj=120mm叶轮入口轮毂直径Dh=54mm

背叶片外径De=140mm背叶片宽度t=3.2mm

泵盖与后盖板间隙s=3mm均布6个背叶片

叶轮出口宽度（包括盖板）B2=43mm叶轮重7.2kg、泵轴重4.97kg

出口轴面流流速与轴向夹角ε=900

2）基本参数计算

（2）转子重量

G叶轮=7.2*9.8=70.1NG轴=4.97*9.8=48.7N

（3）两端轴承所受径向力F非驱、F驱

现场将泵轴承室油位补充至油视窗油位1/2处时（为日常油窗油位控制位置，低于此线进行补油），检查油迹显示：油位无法淹没轴承最低部外圈进入到外圈滚道内，不满足轴承手册规定的最低油位要求，轴承润滑不足。

三、综述

综上所述，对泵进行选型分析，泵轴承实际载荷低于轴承额定载荷，泵轴承总运行21600H，接近设计寿命22284.48H，但为超过轴承设计寿命，轴承选型满足现场要求。检查现场泵油位标定偏低，恒位油杯自动补油高度低于轴承实际需要的油位高度。恒位油杯在2/3油视窗位置以下才会进行补油，而只有在油视窗油位高于2/3时，轴承才能得到充分润滑。可据此判断，在润滑油产生一定量损耗后，油位低至2/3油位以下，虽然设置了恒位油杯，但润滑油无法自动补充到轴承室，恒位油杯无法起到补油作用，此时轴承室油位将低于轴承外圈，无法进入到轴承滚道内。轴承在缺少润滑的情况下运行，导致轴承快速失效。因此，泵油位标定偏低是造成其运行过程中轴承损在寿限之前发生损坏的根本原因。

参考文献

[1]SKF轴承综合型录.

[2]设备运行维修手册（EOMM）

[3]机械设计.武汉理工大学出版社.2001