現(xiàn)代機械向高速重載方向發(fā)展,勢必導(dǎo)致傳動系統(tǒng)及其零部件發(fā)熱嚴重,尤其在貧油甚至無油潤滑的條件下,一方面系統(tǒng)中熱生成速率加快,另一方面因熱量無法隨潤滑油散逸而積累起來,導(dǎo)致溫升加劇,零件出現(xiàn)變形甚至破壞,從而導(dǎo)致整個傳動系統(tǒng)工作失效。若為降低齒面溫度而增加潤滑系統(tǒng)的體積,這將導(dǎo)致整個齒輪傳動系統(tǒng)輸出功率的降低,且體積增加,限制了齒輪傳動系統(tǒng)在井下驅(qū)動采油設(shè)備中的應(yīng)用。
圓弧泵機械密封的改進方法,圓弧泵在高粘度、高壓力的流量穩(wěn)定,出口無壓力波動。其在聚醚生產(chǎn)中發(fā)渾著的作用。盡管如此,其機械密封泄漏問題一直是高溫圓弧泵穩(wěn)定運行的"瓶頸”。
1、高溫圓弧泵主要結(jié)構(gòu)
圓弧泵的密封采用的是雙端面波紋管機械密封。
2、圓弧泵機械密封改進后效果
了主要泄漏點,改進前,機械密封平均使用壽命約為8個月。改進后,機械密封運行平穩(wěn),故障率明顯降低。
3、圓弧泵機械密封存在的不足
?。?)由于聚醚生產(chǎn)是連續(xù)性作業(yè),安裝機械密封過程中,密封液無法運行,圓弧泵體溫度高達31090℃,造成石墨楔形環(huán)急劇膨脹。密封液投用后,機械密封腔溫度降低,楔形環(huán)收縮,從而引發(fā)機械密封泄漏。對那些因泄漏換下來的機械密封,進行靜壓試驗,發(fā)現(xiàn)動環(huán)和軸套之間的楔形環(huán)是造成機械密封失效的主要因素。
?。?)這種結(jié)構(gòu)的機械密封對檢修人員的安裝水平要求較高。在安裝過程中不容易準確定位,造成動環(huán)偏斜,導(dǎo)致機械密封的泄漏。
4、圓弧泵機械密封的結(jié)構(gòu)改進
楔環(huán)的收縮變形是該圓弧泵機械密封失效的主要原因,取消楔形環(huán)使其與軸套一體化,可達到治漏目的。重新加工軸套,直接在軸套凸環(huán)端面上焊接金屬波紋片,再鑲嵌動環(huán)。凸環(huán)的軸向和徑向尺寸取決于圖中止推環(huán)的軸向距離和徑向尺寸。同時,為方便組件的拆裝,在軸套根部增設(shè)凹槽(槽寬3mm,深3mm),并配裝相應(yīng)的卡簧。
圓弧泵在人們的井下工作環(huán)境中,齒輪箱潤滑油得不到二次補充,在貧油或無油潤滑工況下,齒面或滾動體接觸處摩擦生成的熱量會導(dǎo)致過大的熱變形,使齒側(cè)間隙,出現(xiàn)齒輪“楔緊”現(xiàn)象,甚至被卡死。因此,嚙合齒輪的齒側(cè)間應(yīng)留有微量間隙。這個間隙通常是由制造時的齒厚小減薄量及其公差來給予的。為此,在齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計中,如果揭示傳動系統(tǒng)的發(fā)熱機理、預(yù)測傳熱過程及溫度分布,知道某一工況下傳動系統(tǒng)終究要處于什么樣的溫度場、哪些零部件(或部位)是溫度較高、易于失效的危險零部件(或危險部位),就可有的放矢地進行改進,這正是熱分析的意義之所在。
圓弧泵是工業(yè)中比較通用的一種泵設(shè)備,齒輪采用圓弧型齒輪,它與漸開線齒輪相比突出的優(yōu)點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動,所以齒面無磨損,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),無因液現(xiàn)象,噪音低、壽命長、速率高。具有自吸功能,操作維護方便,了很多企業(yè)的認可。但是再好的設(shè)備也需要正確使用與維護,否則總會出現(xiàn)問題。
圓弧泵工作性能的研究現(xiàn)狀是這樣的,目前出現(xiàn)了一種新型圓弧齒輪傳動的設(shè)計、生成、接觸分析和應(yīng)力分析過程及成果:了計算機TCA(輪齒接觸分析)和FEA(有限元分析)軟件以仿真嚙合情況,該軟件完成了新型圓弧齒輪傳動的應(yīng)力分析,分析表明圓弧齒輪傳動可減小彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力的真實性。一種計算機集成的方法來對弧齒錐齒輪進行嚙合、運動以及應(yīng)力分析。此方法是通過對弧齒錐齒輪局部的綜合、嚙合過程的模擬以及齒輪輪齒的接觸分析進行計算機處理的基礎(chǔ)上提出的,此方法可得出以下結(jié)論:安裝誤差對輪齒接觸區(qū)域的影響較小。降低振動和噪聲對輪齒接觸區(qū)接觸應(yīng)力的影響較小,認為采用有限元方法可以查看在嚙合過程中輪齒接觸區(qū)的變形情況,還可進行應(yīng)力分析。