浅谈水泵常见故障以及处理措施

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  • 更新时间2015-09-06
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艾惠兰

(宁夏水利厅红寺堡扬水管理处新庄集泵站宁夏同心751300)

【摘要】水泵是一种能够进行能量转换的机械,它能把原动机的机械能传送给被抽送的流体水,使水的能量增加,从而使水从低处提升到高处。迅速判断水泵运行中故障产生的原因,采取相应的必要措施,是泵站安全运行的前提。在水泵实际运行中常见的故障主要有水泵振动和零部件失效。

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关键词 水泵检测;故障诊断;故障消除

在水泵的检修过程中对故障的诊断是一个关键必不可少的环节,从实践工作中我们可以看到,水泵检测过程中会出现很多常见故障,对此,我们必须结合实践采取针对性的措施进行消除,提高水泵的运行效率。一旦水泵出现故障必然会影响到其运行效率,从目前的状况来看,水泵检测过程中常常会出现各类问题,本文就对这些常见的问题进行分析,并提出针对性的解决措施。

1. 水泵振动

水泵振动是水泵运行过程中最常见的故障,水泵振动会引起轴承损坏,泵轴断裂,出水量减小,电机扫膛,严重危机水泵的安全运行。引起水泵振动的原因很多,必须针对不同的故障原因来对症下药,把事故消灭在萌芽状态。

1.1水泵与电机不同心引起的水泵振动

当联轴器同轴度偏差过大,造成水泵与电动机轴不同轴,引起机组振动,其振动特征为:空载时轻,满载时大,振动持续均匀;轴心偏差越大,振动越大;电机单独运行时,振动消失;轴承发热。

造成联轴器同轴度偏差过大的主要原因:一是检修时水泵转子未到位,造成水泵联轴器与电机联轴器不在同一高度,即联轴器上下偏差;二是由于设备的更新改造,在进水侧或出水侧进行焊接而造成联轴器左右偏差。

处理办法:一是必须提高检修工艺,泵体与泵盖的结合面必须处理干净,清洗口环外结合面杂物,清理泵体口环定位槽里的杂物。当转子就位后,应在联轴器上检查同轴度,直到同轴度符合要求;二是在焊接时应松开水泵与管道法兰盘螺栓,焊接完成后,在法兰处采用多加垫子的方法,处理因焊接而造成的偏差。

1.2叶轮在装配过程中偏差引起的振动

叶轮在装配过程中,一般以叶轮键两头长度为基准,即当两端的键长长度大致相同时,就认为合格。有些人认为当叶轮在泵体流道正中间时,认为合格。其实上面两种情况都存在问题,因为当叶轮压好后,本身两端就存在一定的误差,在装配轴套、轴套螺母时,再产生一定的误差,待转子装配完后,误差进一步加大。水泵泵体流道由于涂料多次而变形,以此为参照物,只会增大叶轮的偏差程度。

1.3叶轮偏心引起的振动

叶轮偏心引起的振动,其特征为:使机组振动剧烈均匀,产生径向力,引起电动机窜轴,造成水泵转子与轴承体部件损坏,轴承过热。严重时,可造成水泵剧烈振动,轴承损坏,机组无法正常运行。处理办法:消除叶轮制造加工时产生的不平衡量,或更换叶轮。

1.4轴承引起的振动

1.4.1滑动轴承引起振动 滑动轴承由于在长期运行过程中瓦面磨损严重,造成轴瓦间隙过大而引起振动。处理办法:一是检修时,用压铅法调整轴瓦间隙,使每台轴瓦的间隙保持在轴径的1.5/1 000~2/1 000之间;二是瓦盖上面必须加装弹簧垫,紧瓦盖螺栓时,以弹簧垫压平为止。

1.4.2滚动轴承引起的振动 一是轴承装配不良引起的振动。如果轴颈或轴肩的加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承装配后与轴心线不重合,使轴承每转一圈,产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定螺母松动造成局部振动。二是滚动轴承表面损坏引起的振动。滚动轴承质量差,轴承长期发热,润滑不良,水进入轴承体等原因,会使轴承磨损、锈蚀、脱皮剥落、轴承架及滚珠碎裂等损坏,用振动仪可以判断轴承损坏的程度。

1.5泵腔内进入杂物引起的振动

严重时可导致机组不能正常运行,用振动仪测量振动速度严重超标。其特征为定子电流减小,出水量下降,水泵振动。处理办法:及时捞取拦污栅前杂物;保证机组在设计水位运行;当发现杂物进入泵腔时,应及时停机,然后把出水闸阀开启一定高度,机组倒转10 S左右,把出水闸阀重新关闭,待水泵停转后,重新开启机组,当振动消失后,证明杂物已被倒出,此时水泵的流量将明显增大。

1.6泵腔内进入空气引起的振动

当水泵正常运行时,空气可以通过填料函或进水口等部位进入泵腔内,聚集在泵腔内一定部位,在泵腔中出现局部涡流,产生汽泡,在高速旋转中碰撞泵体,而发出声音,导致水泵振动,其特征:泵内产生强烈的噪音和振动,水泵性能参数下降,过流部件损坏。处理办法:及时填加填料,保证填料函漏水在规定范围之内,即50滴/min左右;尽量保持高水位运行;在春、秋季检修时,应及时修复汽蚀严重的部位;停机后开启出水阀适量角度,使转子倒转,以便排出一定量空气;停机24 h机组在开启时,必须进行排汽。

2 水泵叶轮键故障

运行中轴套螺母松动的原因:一是在日常的运行维护过程中,维护不够;二是轴套螺母变形、螺纹失效;三是由于在检修时没有拧紧轴套螺母。处理办法:在水泵检修时,必须由专人负责选择质量好的轴套螺母并拧紧;在日常运行维护过程中,机组在加填料时,必须检查轴套螺母。

叶轮键与键槽装配不合适:造成叶轮键受力不均匀。其危害跟上面大致相同。处理办法:在水泵检修时,必须认真清理键槽内杂物,选择合适的叶轮键。

3. 轴承故障

3.1滑动轴承故障

巴氏合金失效、温升高。引起滑动轴承巴氏合金失效、温度升高的主要原因有:一是瓦面磨损严重;二是轴瓦间隙过小;三是油变质,油位过高或过低;四是油环转动不灵活。在实际运行过程中,应查明温升高的原因,对症下药,采取的措施为:一是及时修复磨损严重的瓦面;二是保证轴瓦间隙在规定的范围之内;三是瓦盖螺栓上必须填加弹簧垫片,以压平为宜;四是控制填料漏水,防止水进入油池,使油变质;五是在吊装转子时防止油环受拉或受压;六是安装可靠的轴瓦温度测量系统。

3.2滚动轴承故障

3.2.1温升高 引起滚动轴承温升高的主要原因:轴承倾斜安装;润滑油(脂)过多,超过其容积的2/3,或过少;轴向窜轴;轴承体失效。维修处理办法:重新安装;润滑油(脂)适量;消除轴向力;更换轴承体。

3.2.2轴承失效 引起轴承失效的主要原因:轴承本身质量差,如翻新轴承;疲劳失效;装配损伤。维修处理办法是更换新轴承。

3.2.3轴承保持架及滚珠碎裂 引起轴承保持架及滚珠碎裂的主要原因:轴承质量差;错误装配,轴承意外受力;润滑失效。维修处理办法:更换新轴承;正确装配。

4结束语

随着泵站运行水平提高,大型泵站更新改造项目的争取实施,水泵的效率和可靠性也在不断提高。从水泵设计到安装,运行维护,各个环节上严把质量关,是提高水泵运行可靠性的关键,有效的减少水泵的故障率,有针对性地对不同故障采用不同的方法,从根本上消除故障原因。