液下泵的填充聚四氟乙烯導軸承性能

在我國使用的泵類產品中，液下泵占有一定 的比例。與臥式泵相比具有許多優點。
如：立式安裝，占地面積少，可以減少泵房面積，降低基建成本；液下泵的葉輪浸在輸送的介質中，啟動時無須灌泵，能夠實行集中自動控制等。
因此液下泵在冶金、石油化工、電廠及環保等行業中得到了廣泛的應用。
液下泵軸采用導軸承支承，導軸承是液下泵主要易損件，其影響著液下泵的使用壽命，多年來一直是較難解決的問題，
目前我國液下泵中多數采用橡膠或石墨為材料的導軸承，橡膠具有吸震性好，但耐腐蝕性比較差，且壽命較短；石墨導軸承耐酸性介質，但抗沖擊性能差。因此都不能夠完全滿足工業生產的需要。 
經過多年的試驗研究表明，采用填充聚四氟乙烯作為液下泵的導軸承可行。對其進行合理結構設計，使用壽命可大大高于橡膠導軸承和石墨導軸承。能夠滿足工業生產上的需要。
一、填充聚四氟乙烯導軸承性能 
1.1 填充聚四氟乙烯物理性能
聚四氟乙烯具有極其優異的耐腐蝕性能，磨擦系數小、不吸水、不粘、不燃，可在－１８０℃～
＋２５０℃條件下使用，但也存在著線膨脹系數大，尺寸穩定性差，導熱性差，易冷流等缺點。為改善其性能，加入一定量玻纖和石墨等填充劑。 填充劑的加入使其耐磨性、硬度、導熱系數、抗壓強度得到了顯著提高，線膨脹系數降低，
 1.2導軸承的熱影響
填充聚四氟乙烯導軸承高工作溫度可達250℃ 
1.3 導軸承的水影響
填充聚四氟乙烯導軸承具有良好的水、油安定性，在水、油中浸泡，其體積膨脹率近似為零。 
1.4抗腐蝕性
填充聚四氟乙烯導軸承具有很好的抗腐蝕、抗油性能，能在各種腐蝕性介質中使用。 
1.5 抗沖擊性和承壓能力
填充聚四氟乙烯導軸承具有很高的抗沖擊性能，吸收沖擊負荷及回復原狀的能力很強。在水潤滑條件下，在正常運轉時承壓可達60.76ＭＰａ。 
1.6線速度與摩擦系數
線速度越大，發熱越大，在水潤滑時，在一定壓力下需要一定線速度來建立軸與導軸承間的液體潤滑膜，以達到完全液體黏摩擦，在水潤滑的條件下，填充聚四氟乙烯導軸承允許運轉極限線速度為４６ｍ／ｓ。
 
二、 導軸承結構設計
2.1 導軸承結構型式
導軸承結構設計非常重要，合理的導軸承結 構能夠大大延長導軸承的壽命，導軸承結構主要從有利于導軸承的散熱、充分考慮有利于建立液體潤滑膜、減少磨損等方面加以考慮，經過對比試驗研究，采用圖１的結構是比較好的，它上面開有‘直通形’冷卻水槽。 
2.2  結構參數的確定
2.2.1 軸承長度
Ｌ 軸承的長度主要根據其需要承受的極限壓力來確定，也可根據下式近似決定： L =（１．２ ￣ ２．０）D式中D—軸徑（軸徑小者取小值，大者取大值） 
2.2.2 軸承壁厚
ｂ１的選擇 考慮到軸承散熱需要，導軸承壁厚選取越薄越好。但考慮加工以及在軸承壁上開水槽等，導軸承須有一定壁厚。導軸承壁厚可按下式選取。 b１ ＝（０．２５ ￣ ０．３５）D式中D—軸徑（軸徑小者取小值，大者取大值） 
2.2.3 水槽過流面積Ａ的計算
水槽過流面積的計算主要考慮其水流具有一定的速度，以便將導軸承與軸套磨擦產生的熱量帶走，有利于建立液體潤滑膜。 
 
三、冷卻水量
填充聚四氟乙烯導軸承不能干運轉，需要一定量的清潔水對它進行良好的潤滑和足夠的冷卻，才能保證導軸承正常運轉。冷卻水量與導軸承的線速度有關。經試驗得到冷卻水量、軸徑和
線速度之間的關系圖。
 
四、運轉間隙
導軸承與軸徑之間的運轉間隙很重要。過 小增加安裝難度，同時也不易形成液體膜，增加
了導軸承與軸徑之間的磨擦力，過大易引起泵震動，加快導軸承磨損，當導軸承在現場運轉的高溫度高于加工時的溫度，必須留一定的熱脹間隙。
 
五、使用情況
對一批液下泵進行對比試驗，采用橡膠導軸承，使用６個月左右（約４０００ｈ），泵都發生不同程度的震動，經對震動厲害的泵解體檢修，發現為橡膠導軸承損壞，換上采用本文介紹的方法設計的填充聚四氟乙烯導軸承，運行７８５６ｈ，解體檢查，發現軸套光滑，導軸承無明顯磨痕，運行９１２３ｈ，經過解體檢查，發現軸套光滑，導軸承磨損量極少。統計表明，這批泵采用填充聚四氟乙烯導軸承的平均壽命達１５３４０h。
經過對比使用表明，填充聚四氟乙烯導軸承的平均使用壽命比橡膠導軸承、石墨導軸承要長。 
（２）填充聚四氟乙烯導軸承的結構比較重要，不同的結構設計其使用壽命也不同。經過設計對比，采用本文介紹的方法設計出的導軸承，能取得較長的使用壽命。該設計方法是可行的，可供設計導軸承時參考。
（３）填充聚四氟乙烯導軸承大的缺點是 不能干轉，必須要有清潔水對其進行潤滑和冷 卻。
（４）對于液下泵，導軸承為易損件，當磨損達到一定程度，需要及時更換，以及與導軸承配套的軸套，才能保證整機的使用壽命。


關鍵詞：液下泵

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