Высокая стоимость неэффективного уплотнения подшипников в шламовых насосах

Шламовые насосы обычно используются в горнодобывающей промышленности для транспортировки абразивных и коррозийных шламов на протяжении всего процесса добычи. Из-за сурового характера этих процессов шламовые насосы склонны к утечкам и поломкам, что может привести к высоким затратам на техническое обслуживание. Операторы насосов обычно сосредотачивают свои усилия по профилактическому техническому обслуживанию на мокрой части насоса (корпус, рабочие колеса и т. д.), поскольку именно там находится большинство изнашиваемых деталей.

Однако частые утечки внутри шламовых насосов и влажная среда, создаваемая промывочной водой, создают проблемы для подшипникового узла, что может привести к существенным, которых можно избежать, затратам на техническое обслуживание. В этой статье будет обсуждаться активный подход к эффективному уплотнению подшипниковых узлов шламовых насосов и подчеркиваться плюсы и минусы наиболее распространенных типов уплотнений подшипников.

Для начала важно понять, почему эффективное уплотнение и удержание смазки для подшипников так важно. Часто производители подшипников ссылаются на усталостную долговечность подшипника. Номинальный срок службы L10 представляет собой усталостную долговечность, которую можно достичь или превысить 90% достаточно большой группы идентичных подшипников, работающих в одинаковых условиях.1 Однако, по данным одного производителя подшипников, только 10% подшипников качения когда-либо достигнут своего предела. Срок службы L10, а для шламовых насосов это число намного ниже из-за сложного характера применения. Исследования по анализу отказов подшипников показывают, что загрязнение и плохая смазка являются причиной от 60% до 70% всех отказов подшипников. Даже незначительное попадание воды в корпус подшипника (0,002%) может сократить срок службы подшипника примерно на 50%. Сопоставление этих фактов с особенностями применения шламовых насосов объясняет, почему преждевременный выход из строя подшипников является распространенным явлением.

Подшипниковый узел расположен всего в нескольких дюймах от уплотнения вала. Если это уплотнение протекает или промывается водой, влажный абразивный материал будет перемещаться по валу, пока не достигнет уплотнения подшипника. Что произойдет дальше, будет зависеть от типа уплотнения, используемого для защиты этих подшипников.

Наиболее часто используемым уплотнением подшипника является манжетное уплотнение, поскольку оно недорогое и легкодоступное. Это может быть эффективным краткосрочным решением, но со временем оно подвержено износу, особенно при воздействии абразивных суспензий. Песчаистая суспензия задерживается под кромкой уплотнения и разъедает материал, создавая зазор, через который загрязнения могут легко проникнуть в раму подшипника. Это быстро ухудшит качество смазки и нарежет канавки на валу или втулке вала, которые со временем придется заменять.

Еще одним распространенным уплотнительным решением является лабиринтное уплотнение, поставляемое OEM. Эти уплотнения имеют жесткий допуск к валу, что обеспечивает прямой путь утечки загрязнений, попадающих в корпус. Он достаточен для удержания консистентной смазки, но обеспечивает небольшую устойчивость к проникновению внешних загрязнений.

Очевидные затраты, связанные с этим ремонтом, включают замену деталей (подшипники, валы, крышки и т. д.), но существует множество других затрат, которые часто не учитываются. К ним относятся часы, потраченные в ремонтной мастерской на снятие и сборку насосов, часы, потраченные на смазку подшипников, которые постоянно протекают из-за плохих уплотнений, анализ вибрации, производственные потери и незапланированные простои. Даже несколько часов простоя предприятия могут стоить сотни тысяч долларов.

Кроме того, проблемы с цепочками поставок, затрагивающие OEM-производителей и поставщиков запчастей, придают еще большее значение надежности и доступности оборудования. Базовый ежедневный ремонт относительно недорогих деталей может привести к большим задержкам с вводом оборудования в эксплуатацию.

Чтобы избежать дорогостоящего ремонта и замены деталей из-за плохой герметизации подшипника, компании могут принять превентивный шаг и установить изолятор подшипника. Изоляторы подшипников представляют собой бесконтактные конструкции, состоящие из унифицированного статора и ротора, образующих сложное лабиринтное уплотнение, обеспечивающее постоянную защиту подшипников от потери смазки и проникновения загрязнений. Поскольку они представляют собой бесконтактную конструкцию и не содержат изнашиваемых деталей, эти уплотнения служат в течение всего срока службы оборудования и легко заменяются при изменении ориентации манжетных уплотнений.