解决水浸式潜水电泵下轴承寿命问题的实例

 

　　水浸式潜水电泵（以下简称QS泵）的电机冷却方式是在电机腔内部充满水来冷却，因而冷却效果好。由于其本身结构的“先天”优势，使得QS泵与油浸式潜水电泵（以下简称弥QY泵）和干式潜水电泵（以下简柄要求，即使电机腔有泄漏也不影响电机的正常工作，而QY泵、Q泵如果电机腔有泄漏将导致电机烧毁；由于电机冷却效果好，定子的电流密度可以比QY泵、Q泵大，即铜漆包线耗量更少，节约材料；对饮用提水无污染隐患（与QY泵相比而言）。正因为如此，在JB/T8092-96《小型潜水电泵》、GB/T 2818《井用潜水三相异步电动机》等标准中都列出了水浸式潜水电机的形式。事实上，目前我国有许多泵厂都生产QS泵。

 

 

　　该类泵下轴承（深沟球轴承、平面推力球轴承各一套）的寿命短的难题一直困扰着用户。用于深并提水（饮用水）的泵下轴承的寿命在30~40天，而用于矿山排水（主要是煤矿、萤石矿等）的泵下轴承的寿命在20-30天（短的只有7~15天），而电机绝大部分都没有问题。2002年下半年厂家进行攻关。

 

 

　　解剖了大量的故障泵，发现都有以下共同点：电机极少烧毁；电机腔内有煤渣、沙粒等；上轴承（深沟球轴承）基本不坏；下轴承碎裂且在轴承和轴承腔内充满煤渣、沙粒和水等。

 

　　分析认为：上轴承寿命长于下轴承，下轴承碎裂导致电泵不能作业；下轴承和轴承腔内。充满的煤渣、沙粒和水等是下轴承急速失效的直接和主要原因；下轴承和轴承腔内充满的煤渣、沙粒和水等来源于电机腔，电机腔内的煤渣、沙粒等又来源于工况水，原因是骨架油封5、10、14等磨损失效。

 

 

　　针对以上分析， 2002年10月改进加工了一台QS20-75/5-7。5潜水泵，改进的地方如下：骨架油封5改装单端面机械密封，目的是防止电机腔内的水等杂物进入轴承，加速轴承奢损失效；轴承腔7内注满机油，目的是润滑轴承，润滑和冷徐，-作运行环境。改进后的样机于2002年10月15日投人一家煤矿试验使用，累计运行75天出现首次故障丶上轴承碎裂，煤矿更换轴承后继续使用了30天后又出现故障，于是把样机拉回厂。首次寿命是原来的2。5倍，获初步成功。经检查解剖后发现：电机良好；上轴承碎裂且在轴承和轴承腔内充满煤渣、沙粒等，骨架油封2严重磨损，煤渣、沙粒就是从骨架油封和轴的间隙进人上轴承的；下轴承累计使用了105天（是改进前的3~4倍）完好无损，轴承腔内无煤渣、沙粒，单机油中有少量水。

 

　　这样一来，问题又转化为解决上轴承的寿命如何延长到与下轴承一致了。由于下轴承问题已经解决，对上轴承的寿命问题的解决采用类似方案；骨架油封2改装成可装在轴上的单端面机械密封，以防止煤渣、沙粒等进人上轴承，改善了上轴承的工作运行环境，从而提高其寿命。

 

 

　　从2003年2月起，将改进后的QS泵70余台投放市场，使用场合有用于深井提水的，也有用于矿山排水的（此类占主要），使用时间长的达5个月，至今只有一台出现故障，但不是轴承问题。按照此方法确实可以彻底解决QS型潜水电泵下轴承寿命问题。