电脱螺杆泵维修

张青林 赵永芬 屈涛 王德强

摘要：螺杆泵在正常运行中驱动端出现漏油，在经过维修人员的检查维修后没有发现原因，也没有解决漏油的故障，因此决定对该螺杆泵进行解体，分析产生漏油的原因，解决漏油故障，同时进一步了解螺杆泵的内部构造，以便在后期工作中更好的解决出现的问题。

关键词：螺杆泵;机械密封;轴承;漏油

1 前言

海洋石油115的一台螺杆泵在正常注油过程中突然发生了驱动端漏油的故障，工作人员把设备拆解以后在泵的机械密封中发现有油污。然后工作人员对整个机械密封部件进行了拆解清理，发现主轴轴承的保持架整体破碎。

2 设备解剖

在把连接驱动电动机和螺杆泵的联轴器拆解下来后，工作人员发现泵的主轴有明显的轴向窜动，对照产品说明书的要求已严重超标。在对泵进行进一步拆解的时候发现，本该过盈连接的轴承和轴颈没有实现定位安装，而且存在1mm的间隙。这里可以推论在装配过程中是存在问题的。在把轴承拆下后发现在安装轴承的轴颈部位有水波纹。轴类零件的加工制造标准是很高的，不可能是生产过程中出现的，因此推断是在使用过程中造成的。

把泵的机械密封部件全部拆解并进行清洗以后，经过检查发现所有部件都是完好的。然后把泵的主轴及其他部件进行了进一步的拆解，分析其内部构造以及产生轴向窜动和漏油现象的原因。

3 漏油故障分析

3.1 机械密封

在日常工作中总结发现，机械密封的失效是导致泵类漏油的主要原因。有时候是因为动环、静环或者O型密封圈出现破损，也有时候是因为密封弹簧卡死。通过对整个设备的拆解，把所有的机械密封零部件分别进行了清洗和检查，没有发现有任何破损。因此这次出现漏油不是机械密封的问题，可以断定设备的机械密封是完好的。

3.2 轴承

在对设备进行拆解过程中需要把轴承从轴颈上面取下来。按照标准，轴承和轴颈应该是采用过盈连接的方式进行装配，但是在实际拆解时发现，两者直接沒有过盈量，相反的是，轴承内径和轴颈之间存在间隙，经测量间隙达到0.2mm。而且在把轴承拆解下来以后发现在轴颈部位有不规则的水波状颤纹，在正常的轴类部件生产中，这种情况是不符合生产标准，不应该出现的。因此把这个问题作为出现漏油的可疑原因进行推定判断。

由于之前安装的是进口轴承，在上一次的维修中用国产轴承进行了替换。通过测量进口轴承和国产轴承的尺寸，发现该设备使用的同一型号的标准轴承，所有尺寸基本相同，只是国产的轴承内径比进口的大0.15mm。这个原因也导致了轴承和轴颈在装配时没有形成过盈连接，出现了间隙。由于这个间隙的存在，在维修后设备试运行的时候，轴承和轴颈之间必然出现摩擦，从而产生不规则的水波纹。

虽然由于国产轴承与进口轴承之间存在尺寸差距，也造成了轴颈出现水波纹。但是在实际的工艺设计中，轴承是不承担密封作用的。所以不能作为出现漏油故障的原因对待。而且轴承内径尺寸的不同只能影响径向尺寸。不可能造成4mm的轴向窜动量。

通过进一步拆解分析设备的构成，发现在驱动端的对面一侧没有对主轴的轴向定位。只有驱动端安装轴承时使用的定位环槽和定位卡簧可以对主轴起到轴向定位作用。对主轴向外侧施以拉力，发现在轴承端面和定位卡簧之间也存在间隙。经测量，间隙尺寸为1mm。卡簧的定位作用也失效了。轴向定位的失效可以作为产生轴向窜动量的原因进行推定判断。

在查询之前的维修记录时发现，上次维修装配完之后，发现有一个“空余”的垫圈，没有发现合适的安装位置，工作人员认为是由于国产轴承比进口轴承轴向厚，不需要使用垫圈，所以没有进行安装。经测量，垫圈厚度为5mm。经过测量对比，发现国产轴承与进口轴承的厚度一致。

经过进一步的检查发现。在主轴的驱动端有相应的支撑机构。主轴产生窜动，只可能是向箱体内窜动。结合以上分析得到的数据，可以做出一个假设——由于没有安装5mm的垫圈，导致卡簧与轴承之间产生了1mm的间隙，卡簧也失去了轴向定位的作用，也造成了主轴4mm的轴向窜动量。这个设备没有设计相应的恢复窜动的机构，所以一旦发生窜动就会导致其他结果。而由于主轴只可能向箱体内窜动，所以这里进行验证。借助设备对主轴施以拉力。最终测量得到，主轴向箱体内移动了4mm。假设成立。

回顾安装过程，可以了解，在安装轴承的过程中没有先安装5mm的垫圈。工作人员一直对轴承施力，使得主轴连同轴承一同向箱体内移动了4mm。垫圈未安装就是产生轴向窜动量的原因。

将垫圈安装到规定位置，重新组装整个设备然后进行试运行。整个设备能够长时间平稳运行，而且没有发现漏油的现象。向设备管理单位报备，该设备经检修合格后可以重新投入使用。

4 结论

4.1 在上一次维修的过程中，工作人员没有注意到国产轴承与进口轴承的区别。忽略了两者内径尺寸的差距而直接使用国产轴承替换进口轴承。同时在装配时也没有注意到将轴承与主轴进行标准的过盈连接装配，从而导致螺杆泵的主轴轴颈产生水波纹。这样的维修操作和装配工作不符合正常维修操作要求。

4.2 工作人员没有认真了解螺杆泵的复杂结构，盲目按照职业习惯将轴承施力安装。在装配完之后发现有“多余”的未安装的垫圈也没有进行拆解检查，这也是违反操作规范的。安装中遗漏了标准的轴承内挡圈，导致主轴产生4mm的窜动量。而由于主轴向箱体内部移动了4mm，主轴上的轴肩也产生了向内的移动，而起密封作用的弹簧产生松动没能起到密封作用，从而导致在整个机械密封部件完好的情况下产生漏油。

参考文献：

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（中国海洋石油有限公司（深圳）分公司 广东省深圳市 518067）