下面这篇文章努力将理论与实际的统计数据结合起来。许多事情会改变，但也有许多保持不变。在过去的25年里，人们会将什么视为高跟鞋行业的“巨大变化”?BETVICTOR体育官网
最大的变化是仪器仪表、计算机控制、数据采集系统和类似自动化相关技术的不断发展趋势。伟德体育娱乐然而，没有改变的是“泵对它的感觉”。BETVICTOR体育官网
第一个和第二个故障的先驱是机械密封和轴承，或者有人会说轴承和密封件。尽管技术不断发展，但轴承和密封件仍在以25年前的方式出现故障。市场上还没有出现任何真正重要的、震撼人心的新轴承设计或根本不同的密封设计。
轴承和密封故障从来不是一门精确的科学——当轴承座振动开始从0.05英寸/秒(in/sec)增加到0.1英寸/秒时，世界上没有任何可靠性专家能告诉你，它们的寿命将缩短一半。如果振动从0.2英寸/秒上升到0.8英寸/秒，所有专家都会告诉你，故障“迫在眉睫”。然而，我曾见过泵继续运行了7年，仍然以0.8 in/sec的振动，最终由于完全无关的原因而更改为另一种设计。
这些就是趋势。具有讽刺意味的是，我们可以重复这句老话，将其用于泵:“泵变化越多，它们就越保持不变!”BETVICTOR体育官网
在未来，作为一个团体，我们需要做的是开始用真实的现场数据量化可靠性，并将其与理论相结合。可靠性的统计方法多年来一直处于初级阶段，我们需要解决这个问题。如果我们这样做了，我们将开始学习当维修经理看到振动从0.05秒/秒上升到0.1秒/秒时应该告诉他什么——基于这种分析，预测轴承是在下周二还是在10年内失效。
适当的润滑是离心泵轴承长期无故障寿命的关键。近年来，润滑问题再次受到化工厂、纸浆造纸厂、炼油厂等行业泵用户的关注。
预算压力迫使许多工厂减少维护资本。许多有知识的维修工人被解雇了。
毫不奇怪，正确维护泵送设备的能力下降，导致停机增加、产量损失和维护成本上升。
用户已经开始寻求泵制造商来解决泵的可靠性问题，延长部件寿命，增加平均故障间隔时间(MTBF)和平均计划维护间隔时间(MTBSM)。
统计数据显示(参考文献1)，大多数泵故障与轴承和密封有关。在本文中，我们将研究轴承，分析设计变化如何以可量化的方式影响轴承寿命。
为了提高泵的可靠性和增加MTBF，需要进行新的设计。当比较两台单级端吸ANSI泵的截面时，它们都具有相同的湿端(叶轮和壳体)，但动力端和密封室不同。BETVICTOR体育官网
密封腔的改进是显著的。新设计具有更大的腔室，以确保更好的传热和更冷的机械密封操作。之前的设计包含了一个紧密的填料盒。
新的动力端设计具有大约三倍的油底壳体积，油位视镜以确保适当的油位相对于恒定液位的加油器，通过鳍状冷却器插入而不是底部冷却袋来改善冷却，迷宫式油架密封而不是唇形密封，以及更坚固的底座以减少振动。
已经进行了一个测试程序，以比较两种设计在极端不利的操作条件下，如超速和低于最小流量的运行耐力测试。该项目得出了泵设计变化及其对延长寿命影响之间的可量化相关性。用户对两种设计的比较也得到了反馈，特别是与轴承架表面的工作温度有关。
动力端分析
关于动力端，“越大越好”的信念在泵送界并不少见。这个想法有一定的优点，但制造商往往忽视了量化特定设计或修改的好处的重要性。通常情况下，很少有信息能提供多少延长寿命，例如，有一个更深的底壳，或多少附加值和节省可以实现从增加的轴承框架传热表面。
很明显，如果没有理论、实验、用户反馈和实际安装数据的适当平衡，就不可能有系统的方法来识别、测量和改进泵组件设计。理论和实验应该通过制造商和用户之间的清晰沟通来平衡。
增加框架外传热表面
热量从泵轴承传递到油中，并通过壳体框架墙传递到外部空气中。部分热量也通过套管进出泵，这取决于每个套管的温度。通常，在化工厂的泵送条件下，温度差异很小，为了简单起见，我们省略了这些影响。
我们的研究表明(参考文献3)，较大的表面积可以导致轴承工作温度降低近40华氏度。在这种情况下，较冷的轴承可使寿命延长约13%。
增加油槽深度
更深的油底壳允许污染物在远离运动部件的地方沉降，从而在滚珠轴承附近形成更清洁的油层。轴承衬圈和球的污染是负载表面微观恶化的原因，导致故障。统计数据表明(参考文献2,4)，更清洁的油操作可以使轴承寿命提高近2.1倍(参考文献3)。同样，由于空气浓度的降低，对于较大的油底壳，空气对油的氧化率也降低了。同样，对于本文研究的泵类型，这将导致轴承寿命延长2%(参考文献3)。
迷宫油vs唇封
通过改进油封，进一步降低了油污染的影响。专利的迷宫密封设计与唇密封进行了测试。两台泵都用BETVICTOR体育官网软管喷水，模拟工厂冲洗。喷油从不同角度喷到油封区域的框架上。然后分析油的含水量。研究人员发现，之前配备唇形密封的设计在喷涂30分钟后含有3%的水，而采用迷宫密封的新设计则完全没有水。此外，在大约2000小时的运行后，唇密封可能会导致磨损和泄漏。
油位视镜vs.常位注油器
一个大的视镜可以直接观察，以确保适当的油位。这是标准的新设计，虽然一个恒定水平加油器选项是可用的。常液位加油器是许多用户的首选。如果正确安装和维护，它可以产生令人满意的运行。
然而，由于加油器的操作是“盲目的”，仅依赖于严格遵守正确的(和重要的)加油和维护程序，这可能会导致框架内的油位不正确。这可能导致热操作和过早失效。另一个问题是注油器“打嗝”效应，导致实际油位比想象的要高(参考文献5)。显然，如果用户需要，新泵设计可以同时配备视镜和注油器。这些设计上的改进可以结合在一起，因为它们可以单独提高泵的可靠性。根据这项研究，当所有因素加在一起时，泵寿命可提高125%。
测试程序
为了支持和验证如下所述的理论推导和假设，进行了一个测试程序，包括实验室测试和现场数据分析。对新旧设计的工作温度和轴承寿命进行了比较。试验是在油覆盖轴承下球的不同水平时进行的。适当的设计水平对应于轴承下球中间的油。在设计设定时，新框架的运行温度降低了40华氏度，相应的预期寿命延长了约6000小时。
经济效益
在测量了寿命的增加之后，就不难评估新设计的经济效益了。
假设旧设计的平均MTBF为两年，新设计的125%的改进导致4年半的轴承寿命。这些数的倒数(1/2年= 0.5;1/4.5年- 0.22年)给出大约每年的故障次数或计划维修次数。差值为0.28，乘以平均维修成本(260美元的零件和人工费用，每厂3000台泵)，每年可节省0.28 x 260 x 3000 = 218,400美元。BETVICTOR体育官网
此外，由于正常运行时间的增加和生产损失的减少，每离线小时节省约500美元，假设离线时间平均每次维修4小时，则为:0.28 x(500美元x 4) x 3000 = 1680000美元。
总计190万美元，是每年节省的工厂维护费用。显然，这些数字是近似值，最好由各个维护部门根据他们的操作细节来确定，但是由于改进设计而节省的潜力是显而易见的。
结论与建议
研究表明，通过改进泵的设计可以实现大量的节约。为了系统地评估这些改进，必须量化每种泵的改进所带来的好处。
同样重要的是，在用于分析的坚实理论基础与实验室工作、现场测试和支持这些理论的数据之间保持适当的平衡。用户应向泵制造商寻求量化数据，证明泵的改进，包括MTBF和MTBSM的改进，使他们能够确定附加价值和其他经济效益。
这种方法将改善制造商和用户之间的沟通，并为下一步:进一步提高泵的可靠性奠定基础。
参考文献
- h·布洛赫。PRIME I和II，泵讨论会系列，1992/1993。
- SKF通用目录4000 US(轴承)，1991年。
- l . Nelik。关于x系列3196 ANSI泵的可靠性的附加值和寿命延长。Goulds水BETVICTOR体育官网泵公司内部报告，1993年。
- CRC润滑手册，第1卷，CRC出版社，R.布泽，1983年。
- l . Nelik。Goulds技术视频研讨会。定位注油器与视镜，系列0693-01。