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不平衡是如何导致轴承、环、机械密封和电机过早失效的?

May 11, 2022 3:57 AM EST

 

无论泵是水平的还是垂直的,铸造金属叶轮的重量和固有的机械深l68水力不平衡(即使它们是全新的)为过早的轴承、环、机械密封和电机故障创造了条件。#000000;">就像时钟上的钟摆一样,叶轮在轴的末端就像一个重物,并开始摇晃,或偏移。 任何腐蚀、侵蚀或空化都会增加钟摆效应的问题! 电机轴承不能承受摆锤效应所带来的压力,机械密封、套筒、衬套、电机轴承和电机过早地失效。 在极端情况下,甚至轴也会断裂。

轴承和机械密封的故障与转子的重量、速度、机械不平衡的振幅以及水力不平衡导致的轴上的径向负荷成正比。铸造叶轮有几个问题,直接关系到轴承和密封的过早失效:

1.)由于铸造过程,它们在机械上是不平衡的,即使在它们被平衡后,由于磨损、气蚀、腐蚀和侵蚀,它们也会变得不平衡。

  1.  

这种机械不平衡会导致 "摆锤效应",导致轴承、密封、环和电机过早失效。#000000;"> COMPOSITE IMPELLER - 85% LESS WEIGHT - PERFECTLY BALANCED UNBALANCED CAST METALLIC IMPELLER MACHINED SIMSITE® STRUCTURAL

2.)水力不平衡 -- 由于铸件是不完美的,而且铸件的冷却会使叶片通道变形,出口端口的变形会导致出口区域和流量不均匀,每次叶片通过切水时都会产生轴的偏移。 例如,一个有5个叶片的叶轮以1750RPM的速度运行--叶片在一小时内通过切水525,000次--这意味着轴每天要偏转12,600,000次。如果同样的叶轮以3600转/分的速度运行,那么轴每天要偏转2592万次!

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  1. 这就是为什么许多公司采取对轴承进行状态监测,以预测轴承的过早失效。然而,这只是在问题上贴上创可贴,并没有解决轴承过早失效的真正问题,即铸造叶轮的不平衡!

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3.)铸造或模压叶轮的设计,或工程设计,并不是为了使用中的泵的 "具体操作条件"。因此,大多数泵没有在最佳效率点(BEP)运行,结果是它们在远离最佳效率点的地方运行,而径向负荷是可以忽略不计的。离BEP越远,径向载荷越高,导致轴承、密封、环、电机甚至轴过早失效!

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4.)径向负载不平衡 -- 在低于和高于BEP的流速下,叶轮周围的流体压力比最佳效率点(BEP)时更不平衡。不平衡的力使轴向红色箭头的方向偏移,由于不平衡的力,振动和轴偏移增加。 由于径向载荷的增加,轴的偏转增加导致轴承、机械密封、套管环和电机的过早损坏。 流体流动效率也会下降。

解决方案:

 

解决方案是使用重量更轻、100%加工的叶轮和套管环(非铸造,或模制,由实心材料块加工而成),不会腐蚀,或进入不平衡状态,如SIMSITE®结构复合叶轮深l68套管环。com/wp-content/uploads/2022/05/ytyyy.png" alt="" width="232" height="203" />

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这些加工过的结构性复合材料叶轮比青铜或不锈钢叶轮和环的重量少85%,并且不会进入不平衡状态,因为叶片通道和出口端口都是等距的,这是由专利的SIMSITE®结构性复合材料固体块从一个中心位置加工而成的结果。

100%机加工的Simsite®叶轮--由实心的结构复合材料块加工而成,在泵的使用寿命内保持完美的平衡。

安装在最佳效率点运行的叶轮是非常重要的,因为它不仅使泵的效率大大提高,而且大大减少了径向载荷、轴的偏移,并消除了液压和机械不平衡!这使泵的运行时间大大延长。这使得泵的运行时间大大延长,而不会出现轴承、环、衬套、套筒、机械密封和电机的过早故障。

此外,SIMSITE®结构复合材料叶轮和套管环在海水、河水、污水、废水和氯化水中不会发生腐蚀,并且在大多数化学品中表现出色。除了在海水和其他腐蚀性液体中永不腐蚀外,SIMSITE®叶轮、泵和其他泵的升级产品还能以更高的效率运行,并且不会像金属泵、叶轮和泵部件那样出现性能下降的问题。

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腐蚀、空化、侵蚀和性能劣化都在很大程度上导致了不平衡问题,不仅来自机械不平衡,而且来自液压不平衡和径向载荷不平衡。#000000;"> 消除机械 & 液压平衡问题至关重要,因为它们大大缩短了整个旋转元件的寿命。不平衡是导致机械密封、轴承、衬套、套管环和电机故障的主要原因!

联系信息:

John A. Kozel总裁SIMS PUMP Valve Company, Inc.1314 Park AvenueHoboken, New Jersey 07030 USA办公室。1-201-792-0600手机。1-201-323-6087电子邮件。simsite1@simsite.com

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Job Title: President

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