6英（yīng）寸泥漿泵雙密封技術及其應用

2012-02-24

　　一、項目產生的背景和原因
　　黃河下遊（yóu）防洪是一個長期而艱（jiān）巨的任（rèn）務，雖然小浪底水（shuǐ）庫建成發揮重要的作（zuò）用，但黃河下遊防洪仍然相當艱巨。堤防是防洪的主（zhǔ）要屏障，機淤固堤是加固堤防的主要方法，並且（qiě）在同樣（yàng）防洪效益（yì）的情況下，是一項投資比較省的措施。目前，機淤固堤主要途徑是大小泵加（jiā）固，機淤施工采用的小泵均為6英寸（6PNL—265型）泵，通常一台10EPN主泵由5大套（tào）6英（yīng）寸小泵相配（pèi）套，因此，6英寸小泵是機淤施工集漿的主要機械。改進前的6英（yīng）寸泥漿泵（bèng）軸承容易損壞，導致停工，增加配件購置及維（wéi）修費用。為改善泥（ní）漿泵軸承密封，研製了泥漿（jiāng）泵雙密封技術。
　　二、成（chéng）果的（de）研發經過
　　（一）雙密封技術構思
　　軸承是泥漿泵運轉的主要部件，油封是阻止水和（hé）泥漿進入軸承部位的主要屏障。過去6英寸泥漿泵軸（zhóu）承是靠8個油封來保護軸承的（de），通常安裝好一次油封，軸承可連續工作13－14天，即累計工作130-140個小時後，油封軸套同時磨損，油封串水，軸承報廢，這樣不僅造成停工，而且增（zēng）加配件購置及維修費用，為提高（gāo）生產效率降低工程成本，組（zǔ）織（zhī）人員擬（nǐ）定出改變油封結（jié）構，改變軸（zhóu）承環境的（de）設想，從而構思出了雙密（mì）封技術。
　　（二）泥漿泵雙密封原理
　　改（gǎi）進前，6英寸（cùn）泥漿泵（bèng）下泵頭為喇叭型整體式結構，葉輪與葉輪背後的軸承僅有10CM的距（jù）離，中間設計（jì）的軸項密封裝置是普（pǔ）通骨架油封，它是靠8個油（yóu）封保護軸承的。當電機以1450轉/分高速旋轉時，油封不動（dòng），軸套與軸高速旋轉，所以軸套與油封磨損很快，6英（yīng）寸泥漿泵揚程15米，葉輪背部為高壓區，在負載情況下，8個骨架油封要（yào）在0.2PMA-0.3PMA壓力的（de）情況下運轉（zhuǎn），承受著強大的磨擦，隨著油封軸套磨損間隙增大，泥漿受泵壓的影響越過油（yóu）封串入軸承筒，導致雙軸承破（pò）壞，造成停工，增加維修（xiū）和（hé）配件購置費用。
　　改進後，6英寸泥漿泵下泵頭（tóu）為直筒型組合式，下（xià）泵頭內（nèi）隻有普通骨架油封裝置（zhì）改進為兩個分體式密封倉，這樣（yàng）不僅（jǐn）增大（dà）了葉輪與軸承距離，而（ér）且軸承有兩道保（bǎo）護（hù）防線，道采取填料密封，第二道采用（yòng）機械密封,在施（shī）工時，當道填料磨損串漿時，施工人（rén）員可采取緊壓料蓋辦法（fǎ）或幹脆更換填料措施解決，泥漿（jiāng）很難跨越（yuè）第二道屏（píng）障串入軸承，從而克服了改進前設備的缺點。
　　三、項目的主要創（chuàng）新點
　　（一）下泵頭內部密封結構改進
　　原來下泵頭內隻有油（yóu）封裝置，改進後，油封裝置由原來的普通骨架改進為兩個密封倉，兩（liǎng）個密封倉由四個龍骨（gǔ）聯成（chéng）一體組成，道密封是（shì）普通骨架與填料構成，第二（èr）道密封為密宮密封。四個（gè）龍骨（gǔ）的空間作（zuò）用是，為觀察道密封串水或擰壓料蓋及更換填料便（biàn）於維修第二道機械密封，泥漿很難跨（kuà）越第二道屏障（zhàng）串入軸承，因此保護了軸承，大大增加了它的使用壽命。
　　（二）軸承筒改進
　　在軸承筒（tǒng）上（shàng）增安一個加（jiā）油孔，改進了軸承的潤（rùn）滑方式。軸承是（shì）6英寸泥漿（jiāng）泵運轉的主要部（bù）件，施工時電（diàn）機以1450轉/分高速旋轉,軸承潤滑很重要，為此，每一個工作日加（jiā）注潤滑油(黃油、機油各（gè）半)，保證了軸承在潤滑油環境中工作，延長軸承壽命。
　　注：（1）黃油采用鋰基（jī）脂黃油，其性能耐高溫，潤滑效果好，每袋黃油0.5公斤，（2）機油采用（yòng）CC型機油其（qí）粘（zhān）性稍差，易（yì）與鋰基脂黃油混（hún）合。
　　（三）下泵頭整體式結構改進
　　改進前，下（xià）泵頭為喇叭型（xíng）整體式結構，下泵頭與泵殼連接起擋板作用，直接與高流速、高含沙量（liàng）泥漿泵（bèng）接觸，下泵頭磨損，氣蝕相（xiàng）當快，也相當（dāng）嚴（yán）重，一般沙壤土（tǔ）情況，一個新（xīn）下泵頭連續工作（zuò）4-5天即累計運行70小時後，葉輪與擋板之間的（de）間隙增大（dà），嚴重影響泥漿（jiāng）泵的出漿量，必（bì）須更換下泵頭，而（ér）泥漿泵（bèng）是在塘坑和有（yǒu）水的環境中（zhōng）工（gōng）作的（de），設備更（gèng）換（huàn）和維修（xiū）困難（nán），改進後6英寸泥漿泵下泵頭為直筒型組合式結構，搬運（yùn）方便，配（pèi）件更換和維（wéi）修（xiū）容易。
　　這三方麵的創新節約了投資（zī），提高工（gōng）程（chéng）效（xiào）益。主要體（tǐ）現三個方麵：提高了軸承使用壽命（mìng）。6英寸泥漿泵軸（zhóu）承原來連續工作13－14天報廢，改進後可連續工作（zuò）60天，軸承壽命（mìng）提（tí）高（gāo）了5倍左右。第二（èr），設備配件（jiàn）費用大大降低。改（gǎi）進前需換配件費為555.43元,改進後需換配（pèi）件費用為218.9元,一次性可節約配件費用336.53元。第三，減少了設備維修（xiū）次數，降（jiàng）低勞動強度。
　　四、項目應用（yòng）及效益
　　通過對6英寸泥漿泵軸承密封技術的改進，目前已在黃沁河（hé）機淤固堤工程施工中得到廣泛應用。焦作市安（ān）瀾工程有限責任（rèn）公司、焦作市黃河工程局、焦作市黃河華（huá）龍（lóng）工程有限公司溫縣（xiàn）分公司都引進6英寸泥漿泵雙密封技術，共計設備80套,在2003年3月止2004年12月,承攬了武陟一局、二局、溫縣、新（xīn）鄉、鄭州（zhōu）等機淤固（gù）堤工程，通過在施工中應用，一套6英寸泥漿泵軸承購製（zhì）和維修費用每（měi）萬方土節約17元，提前工期（qī）天數占總整個（gè）工期的7%，一套大（dà）泵5套6英寸（cùn）泥漿泵,提前一天可節約費用約0.20萬元，年度共節約了投資31萬元，各個公司均收（shōu）到可觀的濟經效（xiào）益。
　　五、成果完成單位
　　河南河務局武陟河務（wù）局
　　六、主要完成人
　　劉長海（hǎi）   李（lǐ）懷前   孟虎生（shēng）   何紅生   史紀安   趙文利   李紅梅   李會海
　　曹（cáo）  剛   陶利芳   王洪（hóng）偉   陳大根   楊（yáng）向陽   成淑娟   楊向榮   王（wáng）迎喜
　　委初審專家（jiā）組初審意見
　　該項創新成果是針對在黃河放淤固堤工程中，防（fáng）止或減緩泥漿泵（bèng）的損壞，而設計和研製的雙密封技術。該成果對原泥漿泵下泵頭內部密封結構、潤滑方式和泵頭結（jié）構進行了改（gǎi）進，具有3項創新點。改進後的泥漿泵（bèng）軸承壽命提高（gāo）了5倍，連續工作時間提高了4倍，效率大（dà）大提高，目前已生產（chǎn）90台，投入使用後，年節資金31萬（wàn）元。產（chǎn）生了顯著的經濟效益，該成果在黃河機淤工程施工方麵，具有廣（guǎng）闊（kuò）的推廣價值和應用前景，對治黃工程建設具有極大的（de）促進作用。
　　經專家組初審，該成果被評為創新成果一等獎（jiǎng）。
（來源：黃河報·黃河網）
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