水泵運(yùn)行中的常見故障分析與處理

李陽

【摘要】分析了水泵運(yùn)行過程常見振動(dòng)，及軸承溫升過高，軸承體、滾珠及葉輪鍵失效的故障原因。根據(jù)水泵運(yùn)行實(shí)際，提出了一些切實(shí)可行的處理辦法。

【關(guān)鍵詞】水泵；故障；原因；處理方法

Analysis and Treatment of Common Faults in Pump Operation

Li Yang

（Xinjiang Changyuan water supply quasi - East Water Supply Co，ltdUrumqiXinjiang830000）

【Abstract】The causes of the failure of the pump running process and the failure of the bearing temperature， the bearing body， the ball and the impeller key failure are analyzed. According to the actual operation of the pump， put forward some practical measures.

【Key words】Water pump；Failure；Cause；Treatment method

水泵是一種能夠進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械，它能把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳送給被抽送的流體水，使水的能量增加，從而使水從低處提升到高處。水泵的種類很多，沿黃灌區(qū)大部分使用雙吸式離心泵，景電灌區(qū)泵站水泵主要有1200S-56、1200S-32、24SH-19、14SH-19等泵型，其特點(diǎn)是揚(yáng)程高、流量大、運(yùn)行平穩(wěn)、易維修，有力地保證了灌區(qū)人民生產(chǎn)生活用水和糧食作物適時(shí)適量灌溉用水，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益發(fā)揮了巨大的作用。但在實(shí)際運(yùn)行中，存在檢維修質(zhì)量不過關(guān)，開停機(jī)頻繁，運(yùn)行時(shí)間長，黃河水含沙量嚴(yán)重超標(biāo)，設(shè)備超期服役和設(shè)備本身缺陷，每年都發(fā)生多次大大小小的事故。從而導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停用或減負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)任務(wù)順利完成。因此，迅速判斷水泵運(yùn)行中故障產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的必要措施，是泵站安全運(yùn)行的前提。在水泵實(shí)際運(yùn)行中常見的故障主要有水泵振動(dòng)和零部件失效。

1. 水泵振動(dòng)

水泵振動(dòng)是水泵運(yùn)行過程中最常見的故障，水泵振動(dòng)會(huì)引起軸承損壞，泵軸斷裂，出水量減小，電機(jī)掃膛，嚴(yán)重危機(jī)水泵的安全運(yùn)行。引起水泵振動(dòng)的原因很多，必須針對不同的故障原因來對癥下藥，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。

1.1水泵與電機(jī)不同心引起的水泵振動(dòng)。

（1）當(dāng)聯(lián)軸器同軸度偏差過大，造成水泵與電動(dòng)機(jī)軸不同軸，引起機(jī)組振動(dòng)，其振動(dòng)特征為：空載時(shí)輕，滿載時(shí)大，振動(dòng)持續(xù)均勻；軸心偏差越大，振動(dòng)越大；電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)消失；軸承發(fā)熱。

（2）造成聯(lián)軸器同軸度偏差過大的主要原因：一是檢修時(shí)水泵轉(zhuǎn)子未到位，造成水泵聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)軸器不在同一高度，即聯(lián)軸器上下偏差；二是由于設(shè)備的更新改造，在進(jìn)水側(cè)或出水側(cè)進(jìn)行焊接而造成聯(lián)軸器左右偏差。

（3）處理辦法：一是必須提高檢修工藝，泵體與泵蓋的結(jié)合面必須處理干凈，清洗口環(huán)外結(jié)合面雜物，清理泵體口環(huán)定位槽里的雜物。當(dāng)轉(zhuǎn)子就位后，應(yīng)在聯(lián)軸器上檢查同軸度，直到同軸度符合要求；二是在焊接時(shí)應(yīng)松開水泵與管道法蘭盤螺栓，焊接完成后，在法蘭處采用多加墊子的方法，處理因焊接而造成的偏差。

1.2葉輪在裝配過程中偏差引起的振動(dòng)。

（1）葉輪在裝配過程中，一般以葉輪鍵兩頭長度為基準(zhǔn)，即當(dāng)兩端的鍵長長度大致相同時(shí)，就認(rèn)為合格。有些人認(rèn)為當(dāng)葉輪在泵體流道正中間時(shí)，認(rèn)為合格。其實(shí)上面兩種情況都存在問題，因?yàn)楫?dāng)葉輪壓好后，本身兩端就存在一定的誤差，在裝配軸套、軸套螺母時(shí)，再產(chǎn)生一定的誤差，待轉(zhuǎn)子裝配完后，誤差進(jìn)一步加大。水泵泵體流道由于涂料多次而變形，以此為參照物，只會(huì)增大葉輪的偏差程度。

（2）處理辦法：葉輪轉(zhuǎn)子在泵體內(nèi)就位后，用游標(biāo)卡尺分別測量內(nèi)外兩邊口環(huán)的軸向間隙，A1是內(nèi)間隙，A2是外間隙，當(dāng)A1-A2<2 mm時(shí)，認(rèn)為裝配合格。當(dāng)A1-A2>2 mm時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法為，例如：當(dāng)A1-A2=b mm，當(dāng)b>0時(shí)，即松開外側(cè)軸套螺母，松開的間隙用游標(biāo)卡尺在軸套與軸套螺母之間量取b/2 mm即可，然后在壓力器上，把葉輪由外向內(nèi)壓至軸套與軸套螺母剛好相接觸，當(dāng)b<0時(shí)正好相反。

1.3葉輪偏心引起的振動(dòng)。

葉輪偏心引起的振動(dòng)，其特征為：使機(jī)組振動(dòng)劇烈均勻，產(chǎn)生徑向力，引起電動(dòng)機(jī)竄軸，造成水泵轉(zhuǎn)子與軸承體部件損壞，軸承過熱。嚴(yán)重時(shí)，可造成水泵劇烈振動(dòng)，軸承損壞，機(jī)組無法正常運(yùn)行。處理辦法：消除葉輪制造加工時(shí)產(chǎn)生的不平衡量，或更換葉輪。

1.4軸承引起的振動(dòng)。

1.4.1滑動(dòng)軸承引起振動(dòng) 滑動(dòng)軸承由于在長期運(yùn)行過程中瓦面磨損嚴(yán)重，造成軸瓦間隙過大而引起振動(dòng)。處理辦法：一是檢修時(shí)，用壓鉛法調(diào)整軸瓦間隙，使每臺(tái)軸瓦的間隙保持在軸徑的1.5/1 000～2/1 000之間；二是瓦蓋上面必須加裝彈簧墊，緊瓦蓋螺栓時(shí)，以彈簧墊壓平為止。

1.4.2滾動(dòng)軸承引起的振動(dòng) 一是軸承裝配不良引起的振動(dòng)。如果軸頸或軸肩的加工不良，軸頸彎曲，軸承安裝傾斜，軸承裝配后與軸心線不重合，使軸承每轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生一次交變的軸向力作用，滾動(dòng)軸承的固定螺母松動(dòng)造成局部振動(dòng)。二是滾動(dòng)軸承表面損壞引起的振動(dòng)。滾動(dòng)軸承質(zhì)量差，軸承長期發(fā)熱，潤滑不良，水進(jìn)入軸承體等原因，會(huì)使軸承磨損、銹蝕、脫皮剝落、軸承架及滾珠碎裂等損壞，用振動(dòng)儀可以判斷軸承損壞的程度。處理辦法：保證滾動(dòng)軸承質(zhì)量；在加裝潤滑油（脂）時(shí)，不能超過滾動(dòng)軸承容積的2/3；裝配軸承時(shí)，必須用機(jī)油加熱后安裝；防止水進(jìn)入軸承體內(nèi)。

1.5泵腔內(nèi)進(jìn)入雜物引起的振動(dòng)。

當(dāng)水泵正常運(yùn)行時(shí)，特別是運(yùn)行水位過低時(shí)，有些雜物如廢塑料，塑料瓶等生活垃圾經(jīng)過攔污柵，在前池漂浮過程中進(jìn)入水泵，大部分被抽送到下一級泵站，個(gè)別垃圾被卡在進(jìn)水葉片與出水葉片之間，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡而發(fā)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致機(jī)組不能正常運(yùn)行，用振動(dòng)儀測量振動(dòng)速度嚴(yán)重超標(biāo)。其特征為定子電流減小，出水量下降，水泵振動(dòng)。處理辦法：及時(shí)撈取攔污柵前雜物；保證機(jī)組在設(shè)計(jì)水位運(yùn)行；當(dāng)發(fā)現(xiàn)雜物進(jìn)入泵腔時(shí)，應(yīng)及時(shí)停機(jī)，然后把出水閘閥開啟一定高度，機(jī)組倒轉(zhuǎn)10 S左右，把出水閘閥重新關(guān)閉，待水泵停轉(zhuǎn)后，重新開啟機(jī)組，當(dāng)振動(dòng)消失后，證明雜物已被倒出，此時(shí)水泵的流量將明顯增大。

1.6泵腔內(nèi)進(jìn)入空氣引起的振動(dòng)。

當(dāng)水泵正常運(yùn)行時(shí)，空氣可以通過填料函或進(jìn)水口等部位進(jìn)入泵腔內(nèi)，聚集在泵腔內(nèi)一定部位，在泵腔中出現(xiàn)局部渦流，產(chǎn)生汽泡，在高速旋轉(zhuǎn)中碰撞泵體，而發(fā)出聲音，導(dǎo)致水泵振動(dòng)，其特征：泵內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音和振動(dòng)，水泵性能參數(shù)下降，過流部件損壞。處理辦法：及時(shí)填加填料，保證填料函漏水在規(guī)定范圍之內(nèi)，即50滴/min左右；盡量保持高水位運(yùn)行；在春、秋季檢修時(shí)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)汽蝕嚴(yán)重的部位；停機(jī)后開啟出水閥適量角度，使轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)，以便排出一定量空氣；停機(jī)24 h機(jī)組在開啟時(shí)，必須進(jìn)行排汽。

2. 水泵葉輪鍵故障

（1）運(yùn)行中軸套螺母松動(dòng)使軸套向外移動(dòng)，軸套與葉輪結(jié)合面產(chǎn)生間隙，軸套與泵軸產(chǎn)生速度差而使葉輪鍵失效。造成的危害：軸套漏水嚴(yán)重；軸套與葉輪結(jié)合面磨損嚴(yán)重；軸套與葉輪鍵接觸部位的軸頸磨損嚴(yán)重；導(dǎo)致葉輪鍵磨損嚴(yán)重。

（2）運(yùn)行中軸套螺母松動(dòng)的原因：一是在日常的運(yùn)行維護(hù)過程中，維護(hù)不夠；二是軸套螺母變形、螺紋失效；三是由于在檢修時(shí)沒有擰緊軸套螺母。處理辦法：在水泵檢修時(shí)，必須由專人負(fù)責(zé)選擇質(zhì)量好的軸套螺母并擰緊；在日常運(yùn)行維護(hù)過程中，機(jī)組在加填料時(shí)，必須檢查軸套螺母。

（3）葉輪鍵與鍵槽裝配不合適：造成葉輪鍵受力不均勻。其危害跟上面大致相同。處理辦法：在水泵檢修時(shí)，必須認(rèn)真清理鍵槽內(nèi)雜物，選擇合適的葉輪鍵。

3. 軸承故障

3.1滑動(dòng)軸承故障。

巴氏合金失效、溫升高。引起滑動(dòng)軸承巴氏合金失效、溫度升高的主要原因有：一是瓦面磨損嚴(yán)重；二是軸瓦間隙過?。蝗怯妥冑|(zhì)，油位過高或過低；四是油環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。在實(shí)際運(yùn)行過程中，應(yīng)查明溫升高的原因，對癥下藥，采取的措施為：一是及時(shí)修復(fù)磨損嚴(yán)重的瓦面；二是保證軸瓦間隙在規(guī)定的范圍之內(nèi)；三是瓦蓋螺栓上必須填加彈簧墊片，以壓平為宜；四是控制填料漏水，防止水進(jìn)入油池，使油變質(zhì)；五是在吊裝轉(zhuǎn)子時(shí)防止油環(huán)受拉或受壓；六是安裝可靠的軸瓦溫度測量系統(tǒng)。

3.2滾動(dòng)軸承故障。

3.2.1溫升高 引起滾動(dòng)軸承溫升高的主要原因：軸承傾斜安裝；潤滑油（脂）過多，超過其容積的2/3，或過少；軸向竄軸；軸承體失效。維修處理辦法：重新安裝；潤滑油（脂）適量；消除軸向力；更換軸承體。

3.2.2軸承失效 引起軸承失效的主要原因：軸承本身質(zhì)量差，如翻新軸承；疲勞失效；裝配損傷。維修處理辦法是更換新軸承。

3.2.3軸承保持架及滾珠碎裂 引起軸承保持架及滾珠碎裂的主要原因：軸承質(zhì)量差；錯(cuò)誤裝配，軸承意外受力；潤滑失效。維修處理辦法：更換新軸承；正確裝配。

4. 結(jié)束語

隨著泵站運(yùn)行水平提高，大型泵站更新改造項(xiàng)目的爭取實(shí)施，水泵的效率和可靠性也在不斷提高。從水泵設(shè)計(jì)到安裝，運(yùn)行維護(hù)，各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，是提高水泵運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵，有效的減少水泵的故障率，有針對性地對不同故障采用不同的方法，從根本上消除故障原因。

[文章編號(hào)]1619-2737（2017）02-26-519