ПОЛОМКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.
Поломки подшипников качения. Причины поломок качения. Способы устранения поломок подшипников.
Быстрый выход из строя подшипников:
  1. Вращающиеся элементы не отбалансированы. Поврежденное рабочее колесо. Частичное засорение рабочего колеса.
  2. Чрезмерные радиальные нагрузки на вращающиеся части.
  3. Чрезмерные осевые нагрузки. (в том числе из за неправильно всасывающего трубопровода).
  4. Деформация вала.
  5. Отверстие рабочего колеса не соосно наружному диаметру или имеет неквадратную форму со ступицей
  6. Несоосность деталей насоса. Нарушения при сборке.
  7. Несносность между насосом и приводом.
  8. Насос работает в течение длительного времени при низком расходе (недогруз)
  9. Неправильная конструкция рамы или фундамента
  10. Вращающиеся детали, работающие не по центру из-за повреждения или смещения части.
  11. Неправильная установка подшипников
  12. Отверстия корпусе подшипника не концентричны отверстиям корпусе насоса.
  13. Треснувший или поврежденный корпус подшипника.
  14. Чрезмерное количество смазки в подшипниках.
  15. Неисправная система смазки.
  16. Некачественное выполнение работ при установке подшипников
  17. Грязь находит доступ к подшипникам
  18. В корпус подшипника попала вода.
  19. Чрезмерный износ уплотнительных колец рабочего колеса, снижающий последствия средств балансировки.
  20. Большое давление на всасывании.
  21. Недостаточное охлаждение подшипников.
  22. Недостаточное охлаждение смазки.
  23. Источник отключения охлаждающей среды от корпуса подшипника.
Показатели характеризующие состояние подшипника:
  1. Температура подшипников.
  2. Вибрация подшипников.
  3. Шум подшипника (засвистел, загудел и т.п.)
  4. Состояние смазки в подшипниках. (появилась пена, помутнела, почернела).
Температура подшипников.
Температура нагрева подшипников не должна превышать температуру помещения более чем на 50°С и быть выше 90°С.

Вибрация подшипников.
Ка правило производители устанавливают следующие пределы виброскорости:
-До 4,5 мм/с – норма
-От 4,5 до 7,1 мм/с – предупреждение
-11 мм/с - авария.
Определение поломок подшипников по характеру шума.
A. Устойчивый высокий звук
  1. Чрезмерная радиальная нагрузка
  2. Чрезмерная осевая нагрузка
  3. Несоосность валов насоса и электродвигателя.
  4. Слишком большой зазор между подшипником и валом и/или корпусом. (Просажено посадочное место). Подшипник проворачивается в посадочном месте.
B.Непрерывный или прерывистый низкий тон
  1. Низкая твердость подшипника колец или тел качения подшипника.
  2. Питтинговая (точечная) коррозия дорожек.
  3. Резонанс с другими конструктивными частями насоса.
C. Прерывистые хрипы, грохот и/или щелчки
  1. Ослабленные крепления деталей насоса.
  2. Грязь в подшипниках.
  3. Увеличенный зазор между шариками и дорожками.
  4. Подшипники, требующие предварительного натяга. Не был обеспечен предварительный натяг.
D. Прерывистый визг или высокий звук
  1. Проскальзывание шариков из-за увеличенного зазора между шариками и дорожками качения.
  2. Проскальзывание шариков из-за недостаточной предварительной нагрузки (при необходимости).
  3. Трение вала о корпус из-за неправильной установки корпуса.
  4. Трение вала о корпус из-за погнутого вала.
  5. Вал касается корпуса из-за эксцентриситета при механической обработке.
Основные причины поломки подшипников.
  1. Повышенные нагрузки на подшипники. Нерасчетные нагрузки на подшипники.
1.1. Режим работы насоса.
1.2. Механические причины, вызванные неисправностями элементов конструкции насосов и привода (дисбаланс, центровка и т.п.).
2. Низкий уровень технического сервисного обслуживания. (замена масла, пополнение масла, загрязнение масла и т.п.)
3. Контрафактные подшипники и смазочные материалы.
4. Неверный выбор типа подшипников (зазоры в подшипниках вместо С3 поставили С1), типа смазки (пополнили несовместимой смазкой) в соответствии с условиями эксплуатации.
ПОВЫШЕННЫЕ НАГРУЗКИ НА ПОДШИПНИКИ. НЕРАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ НА ПОДШИПНИКИ. РЕЖИМ РАБОТЫ НАСОСА.

  1. Работа насоса за пределами рабочего диапазона.
  2. Неравномерный поток на входе в насос. Неверная организация подвода жидкости к насосу.
  3. Кавитация в насосе.
  4. Присутствие воздуха в насосе.
Надежность насоса в зависимости от режима работы.
Надежность подшипников в сильной степени зависит от положения рабочей точки относительно рабочего диапазона насоса. На диаграмме надежности насоса показано как зависит надежность насоса от режима насоса.
1.Значительное повышение температуры.
2.Снижение ресурса работы подшипников и уплотнений из-за вибрации, вследствие:
2.1 Возможность кавитации.
2.2 - 2.3 Возникновения рециркуляции потока на входе и выходе рабочего колеса.
3. Снижение ресурса работы подшипников и уплотнений из-за вибрации, вызванной отрывом потока в проточной части.
4. Кавитация, перегрузка электродвигателя.

Эксплуатация центробежных насосов вне расчетного режима может повлечь за собой серьезные последствия, в т.ч. Изменение КПД насоса , его напора, мощности и требуемого кавитационного запаса. Такая эксплуатация также создает условия для появления неустановившихся течений, являющихся причинами появления турбулентности и пульсаций давлений.
Изменение радиальной силы в зависимости от режима работы насоса.
Обратите внимание на то что радиальная сила значительно увеличивается при смещении рабочей точки насоса относительно точки максимально кпд разница в величине силы может составлять до 8 раз. При проектировании подшипниковых узлов и расчет ресурса. Производители насосов рассчитывают силы действующие на ротор насоса на границах рабочего диапазона. Вот почему при работе насоса за пределами рабочего диапазона одним из признаков является нагрев подшипников и снижение ресурса. Конструктивно можно снизить радиальную силу за счет применения двухзавитковых спиралей.
НАГРУЗКА НА ПОДШИПНИКИ НАСОСА ЗАВИСИТ ОТ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСА (ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ)!!!
Проблемы с подшипниками вызванные режимами работы.


Причины

Решения

Насос переразмерен выбран с большим чем требуется напором.


Или характеристика системы имеет сопротивление меньше расчетного.


- Увеличьте сопротивление системы (регулирование задвижкой).

- Уменьшить частоту вращения насоса. (Применить ЧРП)

- Подрезать рабочее колесо до меньшего диаметра.

- Подобрать насос с меньшим напором.

- Отрегулировать алгоритм работы при параллельной работе насосов.

Насос имеет параметры ниже требуемых – напор, подача.

- Уменьшить сопротивление системы. (Открыть задвижки, проверить состояние фильтров, теплообменников и т.д.)

- Проверить диаметр РК.

- Увеличить частоту вращения (но помнить что при этом вырастет мощность).

- Установить РК большего диаметра (но помнить что при этом вырастет мощность).

Параллельная работа насосов. Неверный подбора насосов.

Определить режим работы каждого из насосов.

Неравномерный поток на входе в насос.
Одна из наиболее неочевидных причин нагрева подшипников.
Неравномерность потока на входе приводит к тому что на РК действуют разные давления и это приводит возникновению нерасчетной осевой силы, действующей на рабочее колесо и на подшипники.
При таком потоке распределение давление по сторонам рабочего колеса становится неравномерным возникает осевая сила которая не учитывалась при проектировании.
Особенно это сильно проявляется в случае с насосами типа Д т.е. с рабочим колесом двустороннего входа.Как связаны всасывающий трубоппровод и проблемы с подшипниками и торцовыми уплотнениями.
Требования к прямым участкам всасывающего трубопровода.

Для того чтобы исключить формирование осевой силы необходимо иметь прямой участок на всасывающем трубопроводе для того чтобы поток жидкости сформировался.
Каждый производитель в руководстве по эксплуатации указывает требование к прямым участкам трубопроводов. Важно соблюдать эти требования.
Рекомендуемая геометрия всасывающего трубопровода для насосов типа «Д» с коленом в одной плоскости с валом насоса.
ВЛИЯНИЕ ЦЕНТРОВКИ ВАЛОВ НА РЕСУРС ПОДШИПНИКОВ.

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ЦЕНТРОВКИ НА РЕСУРС ПОДШИПНИКОВ

Причины

Решения

Расцентровка вала насоса и электродвигателя.

- Проверить угловую и параллельную центровку валом насоса и электродвигателя. При необходимости отцентрировать.

- Проверить и при необходимости устранить избыточные нагрузки от трубопроводов.

- Проверить наличие ослабленных креплений насоса или двигателя, рамы.

- Проверить наличие неравномерного нагрева элементов корпуса насоса. Если насос качает горячий продукт выполнить центровку в горячем состоянии.

- Проверить состояние соединительной муфты и упругих элементов (пальцев, звездочек и т.д.

- Проверить дисбаланс муфты.

Расцентровка валов насоса и электродвигателя
Угловое смещение валов.
Причины:
  • Валы электродвигателя и насоса имеют угловое рассогласование.
  • Это создает дополнительные нагрузки на подшипники и уплотнения, что увеличивает трениеи температуру, а также сокращает срок службы подшипников, уплотнений и смазки.
Действия:
  • Провести центровку валов с помощью соответствующего оборудования и прокладок.
Расцентровка валов насоса и электродвигателя
Угловое смещение валов.
Причины:
  • Валы электродвигателя и насоса имеют угловое рассогласование.
  • Это создает дополнительные нагрузки на подшипники и уплотнения, что увеличивает трениеи температуру, а также сокращает срок службы подшипников, уплотнений и смазки.
Действия:
  • Провести центровку валов с помощью соответствующего оборудования и прокладок.
ВЛИЯНИЕ НАГРУЗОК НА ПАТРУБКИ НАСОСА НА РЕСУРС ПОДШИПНИКОВ

Причины

Решения

Деформация корпуса из за избыточной нагрузки от трубопроводов.

- Проверить несоосность патрубков насоса и трубопроводов.

- Проверить следы касания вращающихся и неподвижных элементов насоса.

- Оцените нагрузки на патрубки насоса.

- Проверить правильность монтажа опор трубопроводов.


Многие проектанты, специалисты считают, что насос может выступать в качестве опоры для трубопроводов. Избыточные нагрузки трубопроводов приводя к деформации корпуса и соответственно повышенным нагрузкам на подшипники.
Нагрузки на патрубки насоса.
Избыточные нагрузки на патрубки могут привести к тому, что внутреннее и наружное кольца подшипники смещаются друга относительно друга. При превышении нагрузки на патрубки. Максимальные нагрузки на патрубки рассчитываются в том числе исходя из величины допустимой деформации деталей насоса. (корпуса, вала, корпусов подшипников и самих подшипников).
Кавитация в насосе сокращает срок службы подшипников.
Причины возникновения кавитации в насосе.

Причины

Решения

Кавитация в насосе.

- Если насос выше уровня жидкости. То поднять уровень жидкости или опустить насос.

- Если жидкость выше уровня насоса, то увеличить диаметр трубопровода или поднять уровень жидкости в баке.

- Уменьшите частоту вращения насоса.

- Установите другой насос.

- Проверьте всасывающий трубопровод на наличие дополнительных гидравлических сопротивлений.

- Проверьте запас между NPSHA (системы) и NPSHR (насоса). NPSHA>NPSHR.

- Проверьте положение рабочей точки. Не работает ли насос в зоне повышенных подач (перегруза).

Воздух в насосе снижает ресурс подшипников.

Причины

Решения

Воздух/газ в перекачиваемой жидкости

- Проверить возможность попадания воздуха через соединения во всасывающем трубопроводе.

- Проверить возможность попадания воздуха через сальниковые уплотнения насоса.

- Выпустите воздух через выпускные клапаны.

- Проверьте возможность образования газовых пробок во всасывающем трубопроводе (конфигурацию всасывающего трубопровода).

- Установите в баке перегородку для отделения воздуха в жидкости.

- Проверить герметичность соединений.

Нагрузки на патрубки насоса.
Из за нарушения распределения масс возникает сильный дисбаланс, что приводит к вибрации и как крайний случай поломки вала насоса.
Механические причины вызванные неисправностями элементов конструкции насосов и привода.

Причины

Решения

Ненадежное/неправильное крепление трубопроводов.

- Проверьте правильность крепления трубопровода.

- Есть ли крепление всасывающего трубопровода на расстоянии 0,5-1 м?

- Есть ли крепление вертикального трубопровода с использованием жестких или пружинных подвесов.

Деформированный (погнутый) вал насоса

Проверить биение ротора насоса на рабочем колесе (не более 0,05 мм). При необходимости замените вал и подшипники.

Дисбаланс привода

Включите привод отсоединенный от насоса – измерить вибрацию.

Дисбаланс ротора насоса.

- Отбалансировать ротор насоса или колесо.


Некачественные подшипники и смазочные материалы.


Нарушения при техническом обслуживании.
Некачественные подшипники и смазочные материалы.

Нарушение правил эксплуатации.

- Отсутствие смазки. Соблюдать периодичность замены смазки. В соответствии с требованиями производителя.

- Проверить наличие загрязнения в подшипниках особенно воды.

- Проверить уровень смазки.

- Проверить состояние уплотнений подшипниковых узлов (манжеты, маслосгонные кольца, пыльники и т.п.) - - - Проверить нет ли избыточного количества смазки.

- Проверить температуру масла (не более 90С).

- Проверить не было ли нарушений при монтаже подшипников (монтаж при помощи молотка).

- Проверьте повреждения подшипников для анализа и замены. Запросить поставщика подшипников определить причины выхода из строя.

- Выбор правильного типа смазки. Использование совместимых типов смазки.


Причины

Решения

Некачественный подшипники.




Некачественные смазочные материалы.


Несовместимость разных типов смазки

Проверить твердость колец подшипников HRC не менее 60 единиц.

Специализированные стенды для входного контроля качества подшипников.


Приобретать только у проверенных поставщиков требовать сертификаты и т.д.


При использовании смазочных материалов разных производителей проверить типы смазки и их совместимость

Другие темы курса "Принцип действия насоса. Характеристики насоса".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • Эксплуатация насосов.
    Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda