6英寸泥漿泵雙密封技術(shù)及其應(yīng)用
2012-02-24黃河下游防洪是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，雖然小浪底水庫(kù)建成發(fā)揮重要的作用，但黃河下游防洪仍然相當(dāng)艱巨。堤防是防洪的主要屏障，機(jī)淤固堤是加固堤防的主要方法，并且在同樣防洪效益的情況下，是一項(xiàng)投資比較省的措施。目前，機(jī)淤固堤主要途徑是大小泵加固，機(jī)淤施工采用的小泵均為6英寸（6PNL—265型）泵，通常一臺(tái)10EPN主泵由5大套6英寸小泵相配套，因此，6英寸小泵是機(jī)淤施工集漿的主要機(jī)械。改進(jìn)前的6英寸泥漿泵軸承容易損壞，導(dǎo)致停工，增加配件購(gòu)置及維修費(fèi)用。為改善泥漿泵軸承密封，研制了泥漿泵雙密封技術(shù)。
二、成果的研發(fā)經(jīng)過(guò)
（一）雙密封技術(shù)構(gòu)思
軸承是泥漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)的主要部件，油封是阻止水和泥漿進(jìn)入軸承部位的主要屏障。過(guò)去6英寸泥漿泵軸承是靠8個(gè)油封來(lái)保護(hù)軸承的，通常安裝好一次油封，軸承可連續(xù)工作13－14天，即累計(jì)工作130-140個(gè)小時(shí)后，油封軸套同時(shí)磨損，油封串水，軸承報(bào)廢，這樣不僅造成停工，而且增加配件購(gòu)置及維修費(fèi)用，為提高生產(chǎn)效率降低工程成本，組織人員擬定出改變油封結(jié)構(gòu)，改變軸承環(huán)境的設(shè)想，從而構(gòu)思出了雙密封技術(shù)。
（二）泥漿泵雙密封原理
改進(jìn)前，6英寸泥漿泵下泵頭為喇叭型整體式結(jié)構(gòu)，葉輪與葉輪背后的軸承僅有10CM的距離，中間設(shè)計(jì)的軸項(xiàng)密封裝置是普通骨架油封，它是靠8個(gè)油封保護(hù)軸承的。當(dāng)電機(jī)以1450轉(zhuǎn)/分高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油封不動(dòng)，軸套與軸高速旋轉(zhuǎn)，所以軸套與油封磨損很快，6英寸泥漿泵揚(yáng)程15米，葉輪背部為高壓區(qū)，在負(fù)載情況下，8個(gè)骨架油封要在0.2PMA-0.3PMA壓力的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，承受著強(qiáng)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(guò)油封串入軸承筒，導(dǎo)致雙軸承破壞，造成停工，增加維修和配件購(gòu)置費(fèi)用。
改進(jìn)后，6英寸泥漿泵下泵頭為直筒型組合式，下泵頭內(nèi)只有普通骨架油封裝置改進(jìn)為兩個(gè)分體式密封倉(cāng)，這樣不僅增大了葉輪與軸承距離，而且軸承有兩道保護(hù)防線，道采取填料密封，第二道采用機(jī)械密封,在施工時(shí)，當(dāng)?shù)捞盍夏p串漿時(shí)，施工人員可采取緊壓料蓋辦法或干脆更換填料措施解決，泥漿很難跨越第二道屏障串入軸承，從而克服了改進(jìn)前設(shè)備的缺點(diǎn)。
三、項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
（一）下泵頭內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)
原來(lái)下泵頭內(nèi)只有油封裝置，改進(jìn)后，油封裝置由原來(lái)的普通骨架改進(jìn)為兩個(gè)密封倉(cāng)，兩個(gè)密封倉(cāng)由四個(gè)龍骨聯(lián)成一體組成，道密封是普通骨架與填料構(gòu)成，第二道密封為密宮密封。四個(gè)龍骨的空間作用是，為觀察道密封串水或擰壓料蓋及更換填料便于維修第二道機(jī)械密封，泥漿很難跨越第二道屏障串入軸承，因此保護(hù)了軸承，大大增加了它的使用壽命。
（二）軸承筒改進(jìn)
在軸承筒上增安一個(gè)加油孔，改進(jìn)了軸承的潤(rùn)滑方式。軸承是6英寸泥漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)的主要部件，施工時(shí)電機(jī)以1450轉(zhuǎn)/分高速旋轉(zhuǎn),軸承潤(rùn)滑很重要，為此，每一個(gè)工作日加注潤(rùn)滑油(黃油、機(jī)油各半)，保證了軸承在潤(rùn)滑油環(huán)境中工作，延長(zhǎng)軸承壽命。
注：（1）黃油采用鋰基脂黃油，其性能耐高溫，潤(rùn)滑效果好，每袋黃油0.5公斤，（2）機(jī)油采用CC型機(jī)油其粘性稍差，易與鋰基脂黃油混合。
（三）下泵頭整體式結(jié)構(gòu)改進(jìn)
改進(jìn)前，下泵頭為喇叭型整體式結(jié)構(gòu)，下泵頭與泵殼連接起擋板作用，直接與高流速、高含沙量泥漿泵接觸，下泵頭磨損，氣蝕相當(dāng)快，也相當(dāng)嚴(yán)重，一般沙壤土情況，一個(gè)新下泵頭連續(xù)工作4-5天即累計(jì)運(yùn)行70小時(shí)后，葉輪與擋板之間的間隙增大，嚴(yán)重影響泥漿泵的出漿量，必須更換下泵頭，而泥漿泵是在塘坑和有水的環(huán)境中工作的，設(shè)備更換和維修困難，改進(jìn)后6英寸泥漿泵下泵頭為直筒型組合式結(jié)構(gòu)，搬運(yùn)方便，配件更換和維修容易。
這三方面的創(chuàng)新節(jié)約了投資，提高工程效益。主要體現(xiàn)三個(gè)方面：提高了軸承使用壽命。6英寸泥漿泵軸承原來(lái)連續(xù)工作13－14天報(bào)廢，改進(jìn)后可連續(xù)工作60天，軸承壽命提高了5倍左右。第二，設(shè)備配件費(fèi)用大大降低。改進(jìn)前需換配件費(fèi)為555.43元,改進(jìn)后需換配件費(fèi)用為218.9元,一次性可節(jié)約配件費(fèi)用336.53元。第三，減少了設(shè)備維修次數(shù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
四、項(xiàng)目應(yīng)用及效益
通過(guò)對(duì)6英寸泥漿泵軸承密封技術(shù)的改進(jìn)，目前已在黃沁河機(jī)淤固堤工程施工中得到廣泛應(yīng)用。焦作市安瀾工程有限責(zé)任公司、焦作市黃河工程局、焦作市黃河華龍工程有限公司溫縣分公司都引進(jìn)6英寸泥漿泵雙密封技術(shù)，共計(jì)設(shè)備80套,在2003年3月止2004年12月,承攬了武陟一局、二局、溫縣、新鄉(xiāng)、鄭州等機(jī)淤固堤工程，通過(guò)在施工中應(yīng)用，一套6英寸泥漿泵軸承購(gòu)制和維修費(fèi)用每萬(wàn)方土節(jié)約17元，提前工期天數(shù)占總整個(gè)工期的7%，一套大泵5套6英寸泥漿泵,提前一天可節(jié)約費(fèi)用約0.20萬(wàn)元，年度共節(jié)約了投資31萬(wàn)元，各個(gè)公司均收到可觀的濟(jì)經(jīng)效益。
五、成果完成單位
河南河務(wù)局武陟河務(wù)局
六、主要完成人
劉長(zhǎng)海 李懷前 孟虎生 何紅生 史紀(jì)安 趙文利 李紅梅 李會(huì)海
曹 剛 陶利芳 王洪偉 陳大根 楊向陽(yáng) 成淑娟 楊向榮 王迎喜
委初審專(zhuān)家組初審意見(jiàn)
該項(xiàng)創(chuàng)新成果是針對(duì)在黃河放淤固堤工程中，防止或減緩泥漿泵的損壞，而設(shè)計(jì)和研制的雙密封技術(shù)。該成果對(duì)原泥漿泵下泵頭內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑方式和泵頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，具有3項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)。改進(jìn)后的泥漿泵軸承壽命提高了5倍，連續(xù)工作時(shí)間提高了4倍，效率大大提高，目前已生產(chǎn)90臺(tái)，投入使用后，年節(jié)資金31萬(wàn)元。產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，該成果在黃河機(jī)淤工程施工方面，具有廣闊的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景，對(duì)治黃工程建設(shè)具有極大的促進(jìn)作用。
經(jīng)專(zhuān)家組初審，該成果被評(píng)為創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。
（來(lái)源：黃河報(bào)·黃河網(wǎng)）