介绍
立式涡轮泵（VTP）有各种配置，可用于许多不同的应用，如防洪、冷却水、废水和饮用水供应。泵故障的最大原因之一是涉及泵轴承的问题。在泵送轴承时润滑轴承的水的类型因应用而异。此外，泵送水中的磨料量在不同地区可能会有很大差异，因此磨料量会极大地影响轴承寿命。因此，为服务选择合适的轴承材料至关重要，因为轴承寿命受到泵送介质的影响。
碗状和柱状组件中的VTP轴承是任何泵最关键的部件之一。轴承不仅支撑轴；它们还减少了泵运动部件上的摩擦。
VTP中常用的轴承材料
A） 青铜
• VTP中最受欢迎的轴承，因为它易于获得、加工和安装
• 青铜耐磨性差，延展性强，在冲击下会变形，这会导致轴间隙增大。青铜不建议用于干式启动，需要油或油脂，这可能会污染泵送的水
• 青铜的重量是非金属轴承的七倍，这使得安装大尺寸轴承变得困难。
• 由于铅含量，大多数青铜轴承不允许用于饮用水
• 大尺寸的青铜价格昂贵
（青铜轴承）
B） 橡胶
• 橡胶太软，无法直接安装到泵壳中，需要金属或酚醛树脂载体才能安装到壳中
• 它具有良好的耐磨性，并能承受一些振动和冲击载荷
• 橡胶的摩擦系数很高，因此不建议干启动。一些制造商试图通过在轴承的内径上涂上一层薄薄的特氟龙®来解决这个问题。特氟隆®的摩擦系数低，但耐磨性很差，因此如果泵在磨蚀性水中运行，特氟龙会磨损，轴承将失去干启动能力。
• 橡胶的机械强度较低，因此建议使用较长的轴承长度。较短的轴承允许磨料更快地通过轴承，并允许水更快地冷却轴承，这可以转化为更长的轴承寿命
• 使用橡胶轴承重建泵很困难。在重建过程中，外壳和轴通常经过机加工，现在需要非标准尺寸。轴承金属外壳的壁从一开始就很薄，橡胶很难加工，因此必须订购非标准尺寸。这可能会导致交付周期长和额外成本
• 橡胶粘合在外壳上。有许多破裂导致灾难性失败的案例
（由于其机械强度低，橡胶轴承通常粘合在金属载体上。粘合不良会导致轴承从载体中脱出。）
C） 碳石墨
• 具有良好的干运行能力和耐温性
• 碳石墨的耐磨性很差
• 轴承易碎，在安装过程中或因热冲击而断裂
（碳轴承开裂）
D） 特氟龙®
•Teflon®具有出色的干运行能力和化学强度
•Teflon®轴承耐磨性差
•由于其机械强度低，Teflon®轴承无法通过传统的压配合方法固定。
（Teflon®轴承的磨料磨损）
E） 热固性层压板
• 由于成本低，热固性层压板在某些应用中使用
• 这种轴承有许多制造商和等级，因此物理性能可能因制造商而异。大多数是用浸有热固性树脂的棉或玻璃布层制成的。
• 这些材料的耐磨性和干运行能力也较差。与橡胶一样，一些制造商试图通过在磨损表面涂上一层薄薄的特氟龙®来提高干运行能力。这种特氟纶®层在研磨条件下不会持续很长时间。
• 由于加工过程中会产生细树脂粉尘，热固性层压板的加工可能会造成健康问题。需要特殊的呼吸器。
• 在加工过程中，一些表面绳索可能会暴露出来，导致明显的表面膨胀，从而减小运行间隙，导致泵卡住。
（热固性层压板示例）
F） 热塑性塑料
• 有许多热塑性材料制造商使用不同的材料
• 尼龙热塑性塑料具有高吸湿性和较差的耐磨性
• 乙缩醛的耐磨性比尼龙差，耐冲击性差。
• 一些热塑性塑料具有良好的耐磨性。
• 聚苯硫醚（通常称为Ryton）具有良好的耐化学性和热性能，但耐磨性较差。它很脆，会因冲击或振动而开裂。它可能很贵。由于其耐氯性，它经常被用作水上公园和水族馆的轴承。
• 工程热塑性塑料，如Vespel和PEEK，用于许多泵应用中，但对于水润滑泵来说是多余的。这些材料更合适的应用是在恶劣的化学物质或高温下。
• PEEK具有高温性能，同时具有良好的耐化学性和耐蒸汽性以及热稳定性和水解稳定性。大多数轴承等级都用碳纤维和/或石墨加固，使其难以加工和加工。PEEK价格昂贵，耐磨性差。高昂的价格是由于树脂成本高和可用模具数量有限
• PFA是一种类似于Teflon®的热塑性含氟聚合物。它具有良好的耐化学性、低吸水性和良好的热性能。
• Vespel CR-6100是一种碳增强PFA，成本高，耐磨性差。这种材料的常见泵应用是恶劣的化学物质和高温。高昂的价格是由于树脂成本高和可用模具数量有限
• AR-1是另一种昂贵的填充PFA，其耐磨性也较差，应用范围仅限于37.8°C（100°F）。图1。AR-1可用的模具有限。可用于加工轴承的管材壁厚比应用的理想厚度厚，导致更多的加工和昂贵材料的浪费，从而导致更高的成本和更长的交付周期。
（不同热塑性塑料的示例）
轴承故障的常见原因
耐磨性和干启动能力是轴承故障的主要原因，前面提到的大多数轴承材料可能很好地解决了其中一个问题，但很少能同时处理这两个问题。
（金属上的磨料磨损，选择硬度等级较高的等级。）
磨料磨损
磨料磨损是由于悬浮在泵送水中的沙子、砂粒或其他颗粒物造成的。这些颗粒会磨损轴承内径和轴外径，造成严重损坏。由于世界人口的增长，世界上许多地区的水中磨料含量很高，现在都在抽水。此外，由于海平面上升，许多沿海城市一直在安装防洪泵，其中许多泵正在泵送磨蚀性水。
泵制造商主要通过封闭管道或升级材料将关键磨损部件与工艺用水隔离开来，从而解决了这一问题。
封闭管将轴承和轴与工艺用水隔离开来。管内的轴承和轴通常用油润滑。系统现在与磨料密封。这种方法的最大缺点是额外的成本。
升级材料通常是较硬的轴材料和较软的轴承（如橡胶）的组合，橡胶可以更好地处理磨料。这种方法的问题是，当需要干启动时，橡胶轴承可能会因几乎没有润滑剂产生的摩擦热而燃烧殆尽。
干式启动
大多数VTP由长轴和多线轴轴承组成，以便从水源抽水。在许多情况下，泵送的水需要10-60秒才能通过轴承向上流动到泵出口。防洪泵通常需要在洪水发生前启动，因此需要干式启动。
如前所述，青铜、橡胶和大多数酚醛树脂轴承等材料由于其低摩擦性能，无法在如此长的时间内保持干燥。为了解决这个问题，需要油润滑或水冲洗来润滑轴承，直到工艺用水流动。添加润滑或水冲洗系统会增加泵运行的额外成本。您还面临着用油污染工艺用水的风险。
Thordoncn轴承材料—立式涡轮泵更可靠的解决方案
图2-泵轴承材料的Thordoncn材料选择指南
注意：应注意确保所选等级也与泵介质化学相容。
Thordoncn SXL
高耐磨性和干启动能力
Thordoncn SXL已成功用作泵轴承多年，并得到大多数泵制造商的认可。它的摩擦系数低于大多数VTP轴承。低摩擦轴承运行时间更长，磨损更少，启动扭矩要求更低。这也转化为30秒或更长时间的出色干启动能力。
SXL的主要优点之一是其出色的耐磨性。图1是通过独立测试进行的。图2中的结果由Thordoncn进行。
CN-SXL的机械强度高于橡胶轴承，只要泵壳是直的，没有凸起，就不需要金属载体或外壳。更大的机械强度使CN-SXL能够在橡胶轴承长度的一半下运行，使磨料和冷却水更快地流过轴承，从而延长寿命。
不需要轴承座的另一个优点是成本和交付，特别是在非标准泵尺寸或重建时。在重建过程中，通常会对外壳和轴进行机械加工。更换轴承需要更大的外径和更小的内径。这可能会导致橡胶轴承的交付延迟。CN-SXL预开槽坯料可供选择，可由Thordoncn轻松加工或在现场快速周转。
CN-SXL展现出弹性和刚度的完美结合。电阻模量是青铜的许多倍。CN-SXL吸收冲击或冲击载荷而不会发生永久变形，其压缩模量和阻尼能力几乎是橡胶的五倍。
CN-SXL很容易用标准工具加工，也很容易用干冰或液氮压配合安装。有一个尺寸程序可以消除安装过程中的猜测。
CN-GM2401/Composite
高磨损介质的最佳轴承选择之一
典型的Thordoncn Composite轴承磨损率为0.075mm至0.100mm（0.003“-0.004”）。这种磨损率通常是橡胶轴承的一半。
与橡胶相比，GM2401具有更高的刚度和弹性，这使得对齐更容易，边缘载荷更小。它还可以提供3:1的长径比，这有助于降低摩擦，并通过其比橡胶更短的长度节省成本。
Thordoncn-Blue 热塑性塑料
Thordoncn Blue具有比大多数泵轴承更高的耐磨性和干启动能力。Thordoncn Blue的温度额定值提高到80°C（176°F），对大多数碳氢化合物、弱酸和碱具有耐化学性。这种专有的工程热塑性轴承是一种免维护的替代品，可替代润滑青铜轴承，其动态工作压力可达45 MPa（6527 psi）。Thordoncn Blue的吸水率低于0.15，低于大多数非金属轴承，使其成为需要低轴间隙的泵的理想选择。Thordoncn Blue易于加工和安装，可提供成品轴承或管材。
