臥式貫流泵故障分析及維修措施

蔣 晨，楊 崧

（江蘇省常州市城市防洪工程管理處，江蘇 常州 213003）

近年來，城市防洪工程中泵型的選用除傳統(tǒng)立式泵外，臥式豎井貫流泵也逐漸受到廣泛關注。臥式貫流泵作為一種新型低揚程的結(jié)構形式，將電機、減速齒輪箱、泵體等置于平面近似呈紡錘型的鋼筋混凝土豎井內(nèi)，水流從豎井兩側(cè)流過，水利損失小，廠房低。雙向貫流泵可實現(xiàn)抽排、引水相結(jié)合的綜合運用情況，適合低洼地區(qū)的實際運用。文章主要針對臥式貫流泵在日常使用中存在的常見問題進行分析，探索切實有效的維修方案。

1 臥式貫流泵

貫流泵工作原理是通過將電能轉(zhuǎn)化為機械能使葉輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生升力，完成將水舉升排至出水口。因為從水進入到流出均是沿軸運動，所以稱之為貫流泵。臥式貫流泵中的2180ZGBS10-1.3 型，其葉輪直徑為2180 mm；轉(zhuǎn)速為每分鐘133.6 轉(zhuǎn)；設計額定流量是10 m3/s；設計凈揚程排澇時0.90 m、引水時0.70 m；配套有可實現(xiàn)雙向運轉(zhuǎn)的臥式異步電動機，電機使用水冷的冷卻方式進行降溫；水導軸承采用稀油潤滑的方式進行潤滑并配備外置油箱進行輔助填油；滾動軸承采用干油潤滑方式進行潤滑。臥式貫流泵結(jié)構圖如圖1 所示。

圖1 臥式雙向豎井貫流泵

2 臥式貫流泵故障分析

大型貫流泵組的故障多為機械、電氣方面，其中常見的故障包括：軸承損壞；密封失效、電機故障、葉片磨壞或損傷、主軸磨損嚴重、銹蝕、氣蝕等。主要體現(xiàn)在機械方面和電氣方面。

2.1 機械故障

機械故障的存在是潛在的、模糊的、逐漸發(fā)生不好辨識，主要包括有磨損超標、金屬疲勞、部件老化、材料被腐蝕等形式。由于機組部件采用的材質(zhì)不同、安裝方式不同，或運行環(huán)境不同，均會對機組和重要部件產(chǎn)生不同程度的影響。例如旋轉(zhuǎn)主軸的轉(zhuǎn)動中心為偏心，對部件的潤滑程度不夠、未做好密封性工作、設備零部件安裝間隙過大或過小等均可能導致機組故障。

2.2 電氣故障

泵站具有眾多的電氣設備，往往牽一發(fā)而動全身，導致整個機組不能正常的工作。例如泵機組在運行過程中，由于電壓不穩(wěn)定，導致電機振動；電流或電壓超出額定范圍，或者由于通風冷卻效果不明顯等均可能導致電機溫度過高，出現(xiàn)燒壞電機的風險。

3 處理措施

3.1 維修措施

上述故障所產(chǎn)生的現(xiàn)象大致可分為三類：①產(chǎn)生響聲或振動；②流量不足；③不出水?？筛鶕?jù)這些現(xiàn)象查找原因，制定可行性維修方案。

（1）產(chǎn)生響聲或振動。產(chǎn)生響聲或振動的原因有：①葉片安裝角度超過規(guī)定；②葉輪與外殼有摩擦；③軸承損壞；④水位太低；⑤葉片上繞有雜物；⑥轉(zhuǎn)子不平衡；⑦泵軸或傳動軸不同軸或彎曲。根據(jù)這些情況對泵進行徹底檢查，根據(jù)不同情況采取相對應的維修措施：①調(diào)正葉片角度至所配用之功率范圍內(nèi)；②重新調(diào)正葉片與外殼之間的間隙；③更換軸承；④停止運行，水位達到運行標準后才可運行；⑤清除雜物；⑥重新校正平衡；⑦調(diào)正軸。

（2）交直流量不足。針對交直流電量不足的情況采取處理方式主要包括：①葉片安裝角度小時，采取調(diào)正葉片安裝角度的方式；②轉(zhuǎn)數(shù)沒有達到額定值，采用查找電機存在的故障，以消除電機故障的方式來調(diào)整流量正常；③葉片損傷或磨損嚴重，采取更換葉輪或葉片的方式來完成維修工作；④揚程過高、出口管堵塞或出口管路閥門開啟過小時，通過清理出口管路，開大出口閥門的方式使得流量充足。

（3）不出水。通過分析不出水的主要原因，并針對不同情況采用不同的維修措施：①葉片固定機構松動或損壞，角度變化；②水位過低；③葉片損壞。針對以上情況采取不同的措施進行維修處理：①修復固定機構，調(diào)整葉片安裝角度；②提高液位；③通過重新更換葉輪或葉片。

通過對主要故障進行分類及整理，可以快速找到相對應的處理方法，縮短維修時間，提高工作效率。

3.2 定期檢查

貫流泵所處工作環(huán)境惡劣，通常在水下工作，對于出現(xiàn)的工作故障不便于及時發(fā)現(xiàn)和處理。為了保障貫流泵可靠運行，保證汛期來臨時貫流泵可以穩(wěn)定工作，通常采用定期檢查維護保養(yǎng)的方式對貫流泵的控制系統(tǒng)進行全面檢查，具體檢查維護周期根據(jù)泵站實際情況確定，一般一年做不少于一次的全面預防檢查工作，不僅可以保證貫流泵的正常工作，也可以延長貫流泵的使用年限。

3.3 質(zhì)量標準

（1）主軸。①軸頸的圓柱度為0.03 mm；且表面不得有傷痕；②確保軸的直線度保持在0.03 mm/m 范圍的內(nèi)。

（2）轉(zhuǎn)子。①最大的磨損程度應在直徑的0.002 范圍內(nèi)；②安裝葉輪時，葉輪標高應符合設計要求；③葉輪與葉輪轂的間隙為0.5 mm。

（3）軸套。軸套與軸的結(jié)合面表面粗糙度為1.6。

（4）軸承。①軸承與主軸中心線的同軸度為0.04 mm；②軸承與軸配合為H8/d8，與軸承座配合為H7/g6，導葉體接合面與軸的中心線同軸度為0.10 mm；③承受徑向力的滾動軸承與軸的配合采用H7/k6。

（5）填料密封。①填料壓蓋與軸的徑向間隙為0.40 mm～0.50 mm；②壓蓋安裝后，壓蓋端面與填料盒端面四周間隙應相等。

（6）傳動軸。①軸頸的徑向跳動值為0.06 mm，且表面不得有裂紋和傷痕，粗糙度為1.6；②傳動軸與泵軸的同軸度：傳動軸長小于2.5 m 時為0.05 mm，大于2.5 m 時為0.07 mm。

4 結(jié)語

城市防洪排澇工作中貫流泵站的作用非常突出，對人民的生命財產(chǎn)安全提供了強有力的保障。為保證各個機組正常運行，對泵站機組進行日常維護和定期檢查、維修工作是當前水利水電工程發(fā)展工作中的重要任務。實際工作過程中應根據(jù)具體情況采取合理科學的維護檢修制度，對設備進行常規(guī)檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為保證在泵站可以高效安全工作打下堅實基礎。