探討多級離心泵常見故障及處理措施分析

杜佳峻

摘? 要：多級離心泵作為當(dāng)前礦山、城市排水、高層建筑給水、化工、消防增壓等多個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)，如何確保多級離心泵能夠正常平穩(wěn)運(yùn)行是設(shè)備技術(shù)人員需要面對一個重要問題。該文結(jié)合多級離心泵故障維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，圍繞維修技術(shù)要點(diǎn)著重分析多級離心泵的常見故障，并具有針對性地探討常見故障維修措施，為多級離心泵日常故障及維護(hù)提供技術(shù)思路。

關(guān)鍵詞：多級離心泵? 故障? 處理措施

中圖分類號：TE964 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0092-02

1? 多級離心泵維修技術(shù)要點(diǎn)

1.1 轉(zhuǎn)子預(yù)裝

1.1.1 預(yù)裝配的目的

轉(zhuǎn)子預(yù)組裝的作用在于可以通過轉(zhuǎn)子預(yù)裝測試轉(zhuǎn)子是否安裝穩(wěn)固，防止轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時出現(xiàn)內(nèi)部摩擦，確保轉(zhuǎn)子在低振動頻率下很好地完成軸封工況。轉(zhuǎn)子預(yù)組裝還可以實(shí)現(xiàn)對葉輪和葉輪之間軸向距離的調(diào)整，從而優(yōu)化協(xié)調(diào)各級葉輪出口的對中度，使各級葉輪之間保持一致的距離。在轉(zhuǎn)子預(yù)裝過程中，設(shè)備技術(shù)人員還可以檢測轉(zhuǎn)子動靜平衡。

1.1.2 如何完成間隙的確定

在轉(zhuǎn)子預(yù)組裝過程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對各個配件尺寸進(jìn)行逐一核查，及時篩除規(guī)格差異較大的配件，同時利用專業(yè)檢測儀器檢查平衡盤、葉輪、轉(zhuǎn)軸等轉(zhuǎn)子部分配件的軸中心和端面垂直度，且要求轉(zhuǎn)軸部分套裝配件晃度應(yīng)≤0.03mm。由于轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時是一種處于泵殼內(nèi)游動狀態(tài)，設(shè)備技術(shù)人員需要對轉(zhuǎn)子進(jìn)行泵殼內(nèi)軸向總竄量測算，而由于平衡盤具有軸向推動平衡水泵的作用，因此，平衡盤間隙間接對平衡水泵的作業(yè)效率產(chǎn)生一定影響。

1.1.3 水泵轉(zhuǎn)子測量調(diào)整

在檢查完軸上套裝各部件大小后，將各套裝配件整理干凈，從進(jìn)水側(cè)到出水側(cè)按照一定順序安裝好水泵轉(zhuǎn)子套裝件，同時對各級葉輪之間的軸向間距進(jìn)行修正，并預(yù)留一定的空隙，防止由于套裝配件發(fā)生膨脹，而影響轉(zhuǎn)子正常性能，并及時檢測轉(zhuǎn)子套裝件晃度，確保軸套鎖母完全擰緊，同時水泵轉(zhuǎn)子套裝各部件晃動量都能夠達(dá)到設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求，并編號標(biāo)識各級葉輪，標(biāo)記確定好各部件之間的相對位置，有助于多級離心泵后期順利拆除檢修。

1.2 軸的彎曲度

多級離心泵運(yùn)行故障主要是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常精密，同時轉(zhuǎn)軸負(fù)荷很大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速又高，轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間空隙又非常小，導(dǎo)致對轉(zhuǎn)軸彎曲度的精密度要求非常高，一旦軸彎曲度>0.03mm，則多級離心泵軸只能直軸作業(yè)，而過大的軸彎曲度則會增大水泵轉(zhuǎn)子的晃度，從而導(dǎo)致導(dǎo)葉襯套與密封環(huán)之間的空隙變大，為避免動態(tài)部件和靜態(tài)部件之間的運(yùn)動磨損增加空隙，一旦空隙增大到一定量時就會有渦流產(chǎn)生，導(dǎo)致多級離心泵振動而降低水泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率和作業(yè)質(zhì)量。

1.3 總竄量

多級離心泵的規(guī)格尺寸決定總竄量大小，由于總竄量為多級離心泵裝配完成后的一個固定值，總竄量隨著多級離心泵的尺寸大小變化而變化。

1.3.1 單葉輪軸向竄量

葉輪在長時間運(yùn)轉(zhuǎn)后每級葉輪軸向串量很大可能會發(fā)生改變，多級葉輪在大修解體后應(yīng)測量單級葉輪軸向串聯(lián)。根據(jù)首葉輪在吸入段與中段的串量為標(biāo)準(zhǔn)，逐步測量各級葉輪的最大串量，如比吸入段串量略大可為合格，比吸入段串量小需要重新調(diào)整。

1.3.2 轉(zhuǎn)子總竄量

在多級離心泵組裝完畢后，應(yīng)檢測轉(zhuǎn)子的總竄量，此時平衡盤處用軸套代替，將各級轉(zhuǎn)子、軸套用鎖緊螺母鎖在一起成為一個剛體，并從吸入方向推入轉(zhuǎn)子使離心泵的密封環(huán)和葉輪的密封環(huán)互相靠近，再用深度尺測量多級離心泵某一平面到軸肩的距離，并將轉(zhuǎn)子推向排出方向，使葉輪后蓋更加貼近導(dǎo)葉，最后用深度尺測算出此時多級離心泵某一平面到軸肩的距離，多級離心泵轉(zhuǎn)子總竄量就是兩次測量的距離差。

1.4 平衡盤

多級離心泵的平衡套件具有自動平衡軸向力的功能，該平衡套件主要由平衡盤、平衡板、平衡套以及平衡環(huán)組成。組裝平衡盤時通過鎖緊螺母將平衡盤安裝到位，并按照總竄量的測量方法，測算平衡盤的軸向竄量，如果平衡盤軸向竄量過大，則在多級離心泵體平衡環(huán)的背部加入適當(dāng)厚度的墊片，或者車削平衡盤軸套以此修正平衡盤軸向竄量。如果平衡盤軸向竄量過小，可通過增加合適厚度的墊片到平衡盤軸套內(nèi)端，適時調(diào)整平衡盤軸向竄量。

2? 多級離心泵常見故障分析

2.1 葉輪與口環(huán)故障

多級離心泵一旦吸入金屬雜質(zhì)、固體物質(zhì)，或者長期處于氣蝕作用下，葉輪和葉片會受到損壞、腐蝕進(jìn)而出現(xiàn)設(shè)備故障，口環(huán)故障則是指密封環(huán)出現(xiàn)故障，主要由于組裝密封環(huán)時，設(shè)備技術(shù)人員操作不當(dāng)而磨損密封環(huán)，或者葉輪背部扣帽松動而磨損密封環(huán)，導(dǎo)致多級離心泵產(chǎn)生運(yùn)行故障。

2.2 平衡裝置故障

多級離心泵在長時間高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，平衡盤與平衡環(huán)之間會出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械磨損，甚至磨損厚度>2mm，導(dǎo)致多級離心泵作業(yè)狀態(tài)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響多級離心泵安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 泵軸故障

多級離心泵軸由葉輪、軸套等各種機(jī)械元件、零部件等構(gòu)成，由于多級離心泵泵軸中的各種機(jī)械元件、零部件處于高速運(yùn)行狀態(tài)，且對泵軸的精密度要求非常高，如果多級離心泵軸彎曲度偏離標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，出現(xiàn)同軸度、彎曲度偏差，會增加多級離心泵的振動頻率，長期導(dǎo)致泵軸中的各種機(jī)械元件、零部件出現(xiàn)形變，誘發(fā)多級離心泵設(shè)備故障。

2.4 聯(lián)軸器間隙故障

聯(lián)軸器間隙故障主要由平衡盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生機(jī)械磨損而引起，平衡盤一旦發(fā)生磨損，轉(zhuǎn)子則不斷向著吸入方向游動，在熱脹冷縮作用下多級離心泵軸的聯(lián)軸器空隙越來越大，嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值。

3? 多級離心泵常見故障維修措施

3.1 葉輪與口環(huán)故障檢修

對于多級離心泵的葉輪故障主要表現(xiàn)在葉輪磨損方面，設(shè)備技術(shù)人員可結(jié)合具體磨損特點(diǎn)，分析葉輪磨損狀況，并進(jìn)行匯總分析，運(yùn)用相應(yīng)的故障處理辦法。當(dāng)葉輪發(fā)生嚴(yán)重磨損時，需要及時處理更換新的葉輪，確保葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、安全性。葉輪內(nèi)部出現(xiàn)異物堵塞時，應(yīng)對葉輪進(jìn)行拆卸并清除輪內(nèi)異物。密封環(huán)磨損則是根據(jù)密封環(huán)磨損程度采取相應(yīng)的處理措施，對于輕度受損的密封環(huán)可對其進(jìn)行修復(fù)，而對于磨損嚴(yán)重的密封環(huán)，則要及時更換新的密封環(huán)、導(dǎo)葉套，防止由于密封環(huán)磨損而降低多級離心泵的正常運(yùn)行性能。

3.2 平衡裝置故障維修措施

多級離心泵的平衡裝置故障主要是由于平衡盤、平衡環(huán)表面磨損、凸凹不平，設(shè)備檢修人員應(yīng)首先補(bǔ)焊磨損部位，并磨平補(bǔ)焊位置及多級離心泵殼上的凹槽，同時在泵殼和平衡環(huán)結(jié)合面處加入厚度適當(dāng)?shù)膲|片，該故障處理辦法可以有效解決補(bǔ)焊處凸凹不平的問題，且材料厚度適當(dāng)?shù)膲|片也能夠起到防止平衡裝置在高速運(yùn)行中再次受到磨損，而對于磨損嚴(yán)重的平衡環(huán)、平衡盤，則需要及時更換新的平衡裝置部件。

3.3 泵軸故障維修措施

多級離心泵軸如果未出現(xiàn)嚴(yán)重的表面磨損、或者較大裂紋，設(shè)備檢修人員可根據(jù)受損狀況采取相應(yīng)的修復(fù)措施。同時，由于泵軸正常作業(yè)彎曲度必須<0.03mm，一旦軸彎曲度超過0.03mm，設(shè)備檢修人員應(yīng)利用螺旋壓力機(jī)對軸故障進(jìn)行維修校直。

3.4 聯(lián)軸器間隙故障維修措施

解決聯(lián)軸器空隙故障的方法是根據(jù)聯(lián)軸器檢修標(biāo)準(zhǔn)以及操作手冊，修正多級離心泵聯(lián)軸器中心，同時考慮熱脹冷縮的影響，使修正后的聯(lián)軸器空隙超出標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)2～3mm，保證多級離心泵維持在正常振動頻率范圍內(nèi)。

4? 結(jié)語

多級離心泵的維修技術(shù)要點(diǎn)主要集中在轉(zhuǎn)子、軸彎曲度、平衡盤等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)備技術(shù)檢修人員必須熟悉多級離心泵各部件的工作性能，通過反復(fù)多次拆裝、調(diào)試多級離心泵，不斷總結(jié)故障維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將設(shè)備技術(shù)原理與實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，確保多級離心泵能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

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