实例分析高压锅炉给水泵长轴热弯曲原因

    某厂有高压锅炉给水泵，其中一台一直无法长周期正常运行。该泵每次大修后，只能运行7～20天，刚大修完后，振动幅度一般都在0.04~0.06mm，运行一段时间后，振动值达到1.17mm，轴瓦巴氏合金严重磨损。

1、故障特点及拆检情况

    给水泵启动后联轴器端轴瓦振动，2h内从0.38mm升至0.76mm。最初怀疑是对中不良引起，经重新对中并更换联轴器弹性胶圈后，两端轴瓦振动都降到0.45mm以下。但运行4h后，两端轴瓦振动值又升到0.7mm以上。反复调整后，振动问题仍无法消除，而且每次都有随运行时间增加而增大的情况。振动频谱显示振动以工频为主，引起振动的可能原因是：轴弯曲或动不平衡。解体后测量泵轴弯曲度<0.015mm，图纸要求为≤0.025mm。将转子组装后进行外观检查，各级口环及导叶套处轴套磨损均在同一相位处，每处宽度25mm，共10处(每级叶轮对应一处)，磨损的沟槽深者达0.8mm以上，磨损处的金属呈受热后的蓝色，磨损弧长约1／2圆周长度。各段的静口环及导叶套顶部磨损偏轻，底部磨损偏重。测量与其对应的转动部件配合间隙都在1.1mm以上。转子径向最大跳动值为0.13mm，且最大值在3、7级轴套处，5、6级间轴套(轴长中点)径向跳动值为0.07mm。

2、轴热弯曲分析

    由测量的数据可以知道，泵转子有一定径向跳动存在，转子在冷态情况下动静碰磨也比较小。转子冷态的弯曲。不足以产生运行时的剧烈振动和拆检后观察到的磨损情况。可广一水泵假设如下：泵在运行的情况下，由于导叶套处轴套的偏磨，轴套局部发热，当产生的热量较大而无法被介质及时带走时，偏磨处发蓝。轴套碰磨与不碰磨处的两侧，由于温度差而产生不一致的热膨胀使轴弯曲，轴弯向原来转子已经碰磨的一侧。这样就出现了碰磨、发热、弯曲、碰磨加剧、轴进一步发热弯曲的恶性循环。这种假设与叶轮口环及导叶套处实际偏磨、发蓝，振动值随时间加大，主要分量为工频的现象相吻合。

3、广一水泵解决办法

    减小转子初始弯曲；减小转子动不平衡量，使转子在运行时离心力引起的转子弯曲尽量小；销定轴承座，使运行中转子不变位；提高转子初始中心找正精度；大修时适当修改规程，加大导叶套与导叶挡套之间的间隙，一般取叶轮口环磨损后允许最大间隙的1.3倍。对高压锅炉给水泵取1.3mm。

4、效果

    加大导叶套与导叶挡套之间的间隙(1.3mm)，不影响泵的压力、流量、效率。增大间隙后，即使由于各种原因造成泵转子轻微摩擦，也只发生在叶轮口环上，不会引起转子热弯曲。而经短时间运行磨合后，振动情况好转。目前，给水泵连续运行中两轴瓦振动值都在0．01mm以下。