磁力驅動泵滑動軸承材料的選擇
作為磁力驅動泵滑動軸承的材料一般滿足如下要求:
(1) 較小的摩擦系數。由于磁力驅動泵存在著渦流熱,效率偏低,只有具有了較小的摩擦系數,才能減小機械損失,提高效率。
(2) 良好的耐腐蝕性和耐磨性(最低應保證5000 h 連續運轉)。
(3) 對潤滑液中的顆粒敏感性小。
(4) 不產生有害的磨損物質。
(5) 材料的可靠性和經濟性。
(6) 高硬度和高抗沖擊性。
通常用于制造磁力驅動泵的滑動軸承的材料主要有:石墨、三層復合、礦質陶瓷、金屬陶瓷、塑料、橡膠等。一般與石墨、三層復合等組成軸套磨擦副的材質有:不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)、45#熱處理鋼、鈦合金等。一般說來軸瓦的材料總是比軸承軟一些,一方面保證了兩種材料的磨合性,另一方面希望軸瓦是易損件,而便于更換。
浸漬樹脂的石墨具有低磨損、足夠低的摩擦系數、高熱穩定性和導熱性、尺寸的穩定性以及很好的耐腐蝕性,因此特別適用于做滑動軸承,其缺點是抗沖擊較差,使裝配和加工難度加大,磁性研究所經過實踐通常選用:浸銻石墨、浸呋喃石墨、四氟填充石墨。
碳化硅、氮化硅等陶瓷具有非常高的硬度和較高承載能力,具有良好的耐磨性,耐腐蝕性能也很好,適合用于硫酸、硝酸、氫氧化鈉等腐蝕性介質。省磁性所研究開發的FSC系列塑料襯里磁力驅動泵軸承就采用氮化硅,軸采用氧化鋁陶瓷使用效果很好。
聚苯脂、四氟材質的軸承其耐腐性強,特別與TC4形成磨擦副時耐磨性會更好,最主要的是可以容納異物,使它能夠用在含有雜質顆粒的介質中。
應用實例
(1) 省磁性所自行設計研究的DGC102120X8多級磁力驅動泵其功率為165KW,輸送介質為酸堿混合性污水,磁轉子功率大,磁渦流熱高,所以容易使介質汽化,從而造成滑動軸承的干摩擦,導致軸承的損壞。針對這種情況,結構選擇了圖3的形式并采了措施,讓高壓介質流到軸承靜壓腔,使它提高承載能力,達到懸浮狀態。在材質上選用自潤滑性能很好的浸漬石墨,軸套采用普通鋼表面淬火,在實際測試中,起動5次,運行8h,檢測軸承、軸套無磨損的現象,該泵在油田除年檢外已運行2年,軸承運行很好。
(2) 磁力驅動泵一般來說適宜輸送清潔的介質,當輸送介質中含有固體顆粒時,其軸承結構必須進行特殊設計。省磁性研究所研究開發的FC125ö1002250單級磁力驅動離心泵,功率為90KW,輸送介質為污水,含顆粒,在流向潤滑軸承介質上加過濾器選用耐磨性能和容納異物性很好的聚苯脂為軸承材質,以TC4為軸套,取得了成功,在測試時,起動7次運轉16h,軸承、軸套無磨損,現在在大慶油田管理局研究所正在使用,運轉3年,軸承磨損正常。