離心泵的故障診斷方法及故障評定探討

王梓鑒(遼陽石油化纖公司煉油廠加氫二車間,遼寧 遼陽 111003)

1 離心泵的概述

離心泵主要是由葉輪、軸承、填料函、泵體、泵軸以及密封環(huán)六個部分組成，它主要是通過葉輪葉片的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動帶動液體，并將液體不斷地甩出，從而達到輸送的作用。由于離心泵在企業(yè)生產(chǎn)活動中有著很大的重要性，一旦其發(fā)生故障，不僅會使得機械設備的性能變?nèi)?，甚至會給企業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重的后果。因此，對離心泵的故障進行有效的診斷已成為當前各企業(yè)迫在眉睫的問題。但是很多企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的診斷方法以及維修方法，使得在維修工作中存在一定程度的盲目性，很多機械設備本來沒有問題，卻仍被反復拆卸，降低了機械設備的性能，使得資金的投入并沒有達到理想的效果[1]。

2 離心泵的故障診斷類型

2.1 轉(zhuǎn)子不平衡造成的故障

一般情況下，產(chǎn)生這種故障的原因是因為轉(zhuǎn)子部件的質(zhì)量出現(xiàn)偏心，從而引發(fā)離心泵原始不平衡、突發(fā)性不平衡以及漸發(fā)性不平衡等現(xiàn)象。其中，原始不平衡是由于轉(zhuǎn)子在制造過程中，出現(xiàn)問題，而導致其存在缺陷，比如轉(zhuǎn)子精度不符合相關要求，無法得到質(zhì)量較高的產(chǎn)品；突發(fā)性不平衡是由于各類突發(fā)性事故造成，比如離心泵內(nèi)部出現(xiàn)雜物堵塞；而漸發(fā)性不平衡則是在轉(zhuǎn)子的使用過程中，工作人員沒有對其進行定期的清洗和維護，從而使得轉(zhuǎn)子上出現(xiàn)不均勻的污垢，使得葉片以及葉輪等部件出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，影響其生產(chǎn)后的質(zhì)量[2]。

2.2 轉(zhuǎn)子彎曲故障

造成這種故障的原因主要是因為機械設備在重啟時，由于機械設備長時間沒有經(jīng)過使用，使得轉(zhuǎn)子出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象。由于在機械設備停放的過程中，沒有按照相關規(guī)范要求實行，則造成轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲，以及當機械設備停止工作時沒有得到及時的冷卻和機械設備在生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)子速度過快等等原因，均造成轉(zhuǎn)子出現(xiàn)彎曲故障。

2.3 轉(zhuǎn)子與定子之間的摩擦故障

摩擦故障分為輕度摩擦和重度摩擦兩類，其中輕度摩擦包括聯(lián)軸器罩摩軸等，而重度摩擦則包括電動機轉(zhuǎn)子和定子之間的接觸等。而轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動的過程中，會與定子產(chǎn)生摩擦，由于摩擦系數(shù)較大，從而使得機械設備出現(xiàn)較為嚴重的故障[3]。

3 離心泵的故障評定方法

3.1 振動分析診斷方法

根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，離心泵產(chǎn)生故障很大程度上會引起機械設備的震動，而由于振動而出現(xiàn)的機械設備故障發(fā)生率高達75%左右。這就是目前企業(yè)使用頻率比較高的振動分析法。

振動分析法的主要是先搜集離心泵在運行過程中的工作參數(shù)、運行時間以及檢修狀況等相關數(shù)據(jù)情況，并對數(shù)據(jù)進行整理和分析后，獲取其基本信息。再變換和分析振動信號，清除噪音信號，從而整理出有用的信息。然后結合振動信號的相關特征以及故障存在問題等情況，從而對機械設備進行識別，并對其故障原因等進行分析，最后提出相關診斷結論、操作意見以及維修建議等。

在振動分析法實行的過程中，最重要的一個工作環(huán)節(jié)就是對振動信號進行識別和分析，因為只有有效的捕捉和分析正確的振動信號，才可以全面、準確以及及時的對機械設備的運行狀態(tài)和質(zhì)量狀態(tài)進行掌控。

3.2 頻譜分析法

在機械設備的運行過程中，不管是振動信號，還是噪聲信號，都可以在頻域內(nèi)，通過相關方式進行處理，從而獲取所需識別故障的相關特征信息以及頻域圖像。采用頻譜分析法首先要對其構成進行了解，由于故障推理方式不盡相同，因此，對頻譜的構成可以按照不同的層次進行。

3.2.1 一般情況下，由于振動信號中有很多信息與轉(zhuǎn)速頻率存在很大程度的聯(lián)系，因此，需要先找出其基頻成分，并對兩者間的關系進行清理，才可以較為清楚的了解機械設備故障的特征。

3.2.2 按照頻率的成分來源進行分析，不僅會有故障成分疊加出現(xiàn)在譜圖上，譜圖上呈現(xiàn)的還有噪聲干擾等非故障成分。因此，對其振動頻率的來源進行有效的清理，才能更好的對故障進行分析。

3.2.3 對頻譜進行分析的過程中，由于幅值較高的譜峰量值在很大程度上影響著振動的水平，因此，需要先對幅值較高的譜峰進行分析。并對其頻率成分所產(chǎn)生的因素進行分析，從而找出故障存在的原因。

4 結語

總而言之，離心泵由于結構較為復雜，而且內(nèi)部零件較多，使得其在運行的過程中極易出現(xiàn)各類故障，存在一定的突發(fā)性和隨機性，有時甚至會出現(xiàn)集中故障。針對這些故障現(xiàn)象的產(chǎn)生，企業(yè)需要對離心泵故障的診斷方法以及評定方法進行更加深入的研究，從而對故障產(chǎn)生的問題進行有效的分析和解決，并積累相關經(jīng)驗，從而提高離心泵運行的效果，在企業(yè)的生產(chǎn)活動中，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，并促進我國的現(xiàn)代化社會經(jīng)濟建設的發(fā)展。

[1]陳曉宗.離心泵的故障診斷方法及故障評定[J].科技與企業(yè),2012,17（11）:322-323.

[2]唐貴基,王曉龍.自適應最大相關峭度解卷積方法及其在軸承早期故障診斷中的應用[J].中國電機工程學報,2015,06（03）:1436-1444.

[3]劉軍,吳紅蘭,宮淑麗.基于多方法聯(lián)合的故障診斷技術研究[J].航空計算技術,2015,01（13）:111-115+120.