注聚注水离心泵滑动轴承的改进
发布时间：2019-10-30信息来源：浏览次数：1114
关键词：注聚注水离心泵；滑动轴承；技术革新；现场应用
1、概述
采油六厂喇嘛甸油田现有注聚站4座，注聚泵188台，滑动轴承顶间隙大于0.3mm报废处理，侧间隙大于0.2mm做报废处理。
2 滑动轴承与摩擦损分析
轴承是支承轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转零件，电动机的转子和多级离地泵的转子等，根据轴承件摩擦、性质不同，轴承可分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）。滑动轴承：在滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可大大降低运动副表面的摩擦系数，则滑动摩擦力可大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避免了磨损，滑动轴承的承载力较大，回转精度高，润滑效果好，具有抗冲击作用，因此，在油田上获得广泛的应用。而润滑油膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件，影响润滑膜形成的因素有润滑方式，运动副相对运动速度，润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等，滑动轴承的设计应根据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型，选择润滑和润滑方法。
3 磨损机理分析
（1）粘着磨损。当运动副摩擦表面的微凸体在静止时相互作用，各点相嵌在一起，即发生“冷焊”现象，在相对滑动时，材料从一个表面转移到另一个表面或脱离所附着的表面，而形成游离颗粒，称为粘着磨损。
（2）磨料磨损。从外部进入摩擦面间的游离硬颗粒（如尘土、或摩擦造成的金属颗粒）或较硬的微凸体，在较软的材料表面上划出的沟纹。被剥离的材料形成新的游离颗粒，这样的微切削过程叫磨料磨损。
4 滑动轴承机理分析
轴承支承轴工作，轴在其中转动时，轴和滑动轴承之间必然有强烈的摩擦。一般滑动轴承材料要具备以下要求：一是在工作温度下具有足够的强度和硬度。以便承受轴颈所施加的单位压力，并能耐磨；二是有足够的塑性和韧性来保证与轴配合良好，并抵抗冲击和振动；三是有良好的磨合能力及良好的抗蚀性，以及良好的导热性和较小的膨胀系数；四是与轴的摩擦系数为最小，并能保持住润滑油。
5 滑动轴承在运行中出现的问题及改进
滑动轴承在重载、高速转动的环境下工作，用油泵将润滑油强制循环到摩擦副表面后，形成油膜，由于油膜非常光滑，阻力很小，从而使摩擦力大大减小。由于各种原因，滑动轴承得不到充分的润滑，当泵轴静压在轴承上时，轴承与轴的侧间隙只有0.08mm，顶部间隙0.17mm，而轴承底部与轴则直接接触并没有存在间隙，润滑油很难绕过泵轴形成360°的环形径向流动，很难达到理想状态下的润滑效果，当瞬间启停泵时，润滑油未形成离心力，产生不了足够的浮力，只能由电机带动泵轴与轴承摩擦转动，此刻，轴承底部大部分与轴产生干摩擦，形成高温，而产生的高温将轴承乌金表面烧焦变硬生成积碳，这种变黑又硬的高点对泵损伤最为严重，使泵轴出现沟槽，轴承出现麻点，剥蚀、这种长时间的反复启停泵，会造成二次伤害，严重时轴瓦损坏，泵轴表面粗糙，寿命宿短。造成了金属间的干摩擦，从而在很短的时间内产生高温，烧坏滑动轴承，造成较大的机械事故。
分析事故原因有以下几方面：一是泵静止时。轴紧压滑动轴承，使滑动轴承与轴之间间隙小。启泵瞬间会出现干摩擦现象，会产生磨损及合金脱落碎屑；二是泵进出口压力不稳，泵内流体冲击力不均匀而出现振动，滑动轴承出现疲劳变形，间隙增大，产生振动，轴对滑动轴承产生冲击现象；三是空气中沙尘飘入轴与轴瓦之间，轴承出现梨沟、落屑；四是碎屑脱落严重时，轴承得不到冲洗，阻塞轴瓦进油口，中断了润滑。
根据上述分析可以看出，启停泵时，产生干摩擦对滑动轴承磨损几率最大。我们对滑动轴承表面结构进行调整，轴在润滑时由干摩擦、边界摩擦、混合摩擦最后进入液体摩擦。
第一，沿轴向方向在滑动轴承两边车铣4mm宽、2mm深油槽两道，使润滑油在滑动轴承内形成360°润滑冲洗、冷却作用。钻通孔φ4mm各4个，使含有杂物的润滑油在此流出，达到既强化了碎屑的冲洗，和冷却泵轴作用，而两边的油槽又积蓄了瓦面油量的补充量。第二，在沿轴向方向在滑动轴承中间，平均铣2mm、宽2mm深的存油槽两道，并在瓦面上均匀钻直径φ2mm，宽2mm深存油坑9个，待启停泵时，有充足的润滑油供应，从而改善干摩擦状态。因为泵在高速运转时轴与滑动轴承间油膜保持在0.01以下，可确保边界摩擦，待轴高速转动时，环形油槽供油迅速进入液体摩擦。轴与滑动轴承不接触，产生的碎屑明显降低延长了滑动轴承的使用寿命。
