機(jī)械水泵失效分析及改進(jìn)

夏永枝

摘 要：在機(jī)械設(shè)備使用階段中，某些發(fā)動機(jī)的機(jī)械水泵就可能存在故障。本篇文章就研究了機(jī)械水泵的特定故障，了解故障的機(jī)理，并提出能夠?qū)嵤┑母倪M(jìn)方法。利用故障研究和解決就可以提升通用設(shè)備的使用時間，并防止在設(shè)備使用時造成危害。

關(guān)鍵詞：機(jī)械水泵;水泵失效;失效機(jī)理;改進(jìn)策略

1水泵失效的危害

特定類型的發(fā)動機(jī)排量為1.8升，直列4缸，16氣門，渦輪增壓，并配有機(jī)械水泵。水泵和張緊器利用齒形帶來連接。傳送帶驅(qū)動水泵工作，若水泵失敗，將出現(xiàn)皮帶打滑，在嚴(yán)重的情況下，還將損壞發(fā)動機(jī)。水泵問題的特點就是手旋轉(zhuǎn)被卡住，難以旋轉(zhuǎn)，軸承損壞。進(jìn)行水泵故障分析和調(diào)查，根據(jù)特定類型的發(fā)動機(jī)，渦輪增壓后安裝的機(jī)械水泵通過皮帶與其他零件連接。在皮蛋背面驅(qū)動的水泵運行中，若水泵發(fā)生故障，皮帶會打滑，嚴(yán)重時還會損壞發(fā)動機(jī)。水泵的主要故障就是手動旋轉(zhuǎn)機(jī)的卡死，并會受到損壞。根據(jù)具體情況，這次我們將研究和分析水泵故障的原因。

2水泵故障分析

2.1軸承相關(guān)調(diào)查

第一，對水泵的整個軸承展開判斷和觀察。完成操作后，水泵內(nèi)部的水泵的操作將終止，這會損壞軸承。在調(diào)查了水封和其他小節(jié)之后，可以確認(rèn)進(jìn)水的確切原因。后來，研究了潤滑脂中的水含量，取出了幾臺故障的水泵，分別測試了軸承內(nèi)部的潤滑脂中的水含量，以查看整個軸承是否有進(jìn)水口。測量結(jié)果表明，周晨已經(jīng)看到水進(jìn)入了。最后，調(diào)查剩余的脂肪量。有關(guān)工人從故障的水泵中獲取了軸承潤滑脂，并在測量余下油的質(zhì)量時確定軸承是否存在異常的潤滑脂泄漏。從研究結(jié)果可以看出，這種現(xiàn)象并未發(fā)生。另外，有關(guān)人員可觀察并確認(rèn)軸承的軸承表面，在剖析軸承時，應(yīng)使用放大鏡觀察表面。若心軸已磨損且表面為發(fā)亮的白色，則不會處理發(fā)亮的白色。當(dāng)水進(jìn)入并繼續(xù)流動時，軸承的潤滑狀況惡化時，就會出現(xiàn)自然色。從那里，也可以檢查出水泵故障的確切原因。

2.2水封相關(guān)調(diào)查

在研究水泵水封時，就能夠確定水泵處于機(jī)械水封狀態(tài)，這部分結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有良好的耐溫性。機(jī)械密封的原理中有三點，在水壓的影響下，能夠產(chǎn)生合適的比壓，并利用非常薄的液膜實現(xiàn)密封的目標(biāo)。在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)了該泵的水封具有動環(huán)和靜環(huán)與堅硬的異物摩擦，下方還會有深層裂縫的痕跡。當(dāng)異物侵入水密封層時，動環(huán)及靜環(huán)分離，整個液膜被破壞，最終水也將逸出。在這里的責(zé)任就來自發(fā)動機(jī)水道上殘留的晶體。最近，進(jìn)行了詳細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)也可能在高溫的水道中浪費防冰液。

2.3水泵排氣、泄水布置方式調(diào)查

在研究水泵排水口的布置時，首先能弄清楚的就是在安裝排水口后水泵位于泵體的中央。結(jié)果，水蒸氣和冷卻劑無法及時排出，當(dāng)泵體被覆蓋時，其將滲入軸承內(nèi)部，這將影響墊子的潤滑狀態(tài)并縮短整體機(jī)械壽命。這也是入口泵軸承失效的一個原因。

2.4防凍液結(jié)晶調(diào)查

通過檢查防凍劑的結(jié)晶可以發(fā)現(xiàn)許多發(fā)動機(jī)冷卻劑，在高溫情況下下，防凍液還會經(jīng)歷脫水和凝結(jié)，在表面形成結(jié)晶物質(zhì)。溫度越高，將形成更多的晶體，選擇這種類型的冷卻劑時，必須嚴(yán)格要求車輛的水溫，如果溫度過高，晶體可能會滲入水泵的水封層中太多，從而損壞設(shè)備造成漏水。

總結(jié)以上調(diào)查項目，水泵出現(xiàn)故障的具體原因主要是水泵結(jié)構(gòu)的整體布置不合理，難以排出水蒸氣，但軸承內(nèi)部和異常運行會造成水泵故障，如果軸承出現(xiàn)故障，則水泵也存在安全問題。此外，如果水系統(tǒng)的溫度過高，防凍劑的結(jié)晶會無意中導(dǎo)致水泵水封泄漏，當(dāng)水溫接近水封的耐熱極限時，水的峰值逐漸泄漏，當(dāng)水無法從泵中排出時，會滲入軸承，加劇軸承故障。

3改進(jìn)措施

一是改善水泵的結(jié)構(gòu)。在外殼的最高位置增加一個排氣孔，在最低位置增加一個排氣孔，車輛的熄火溫度需要進(jìn)行改善，如果風(fēng)扇開始滯后，則需要以實際情況為基礎(chǔ)降低溫度。通過提高該單一產(chǎn)品的耐熱性和防異物性能，可以調(diào)節(jié)水封的整體耐熱性，替代更有效的水封，水泵改善了水封的耐熱性，還改善了密封性。

4效果確認(rèn)

在改善機(jī)械水泵的整體結(jié)構(gòu)之后，發(fā)動機(jī)的實際耐久性得到了改善，經(jīng)過長期的操作，有關(guān)人員可以拆卸和檢查水泵，清楚地看到新增加的排水口正在釋放水蒸氣，改進(jìn)的方法是有效的，調(diào)節(jié)實際的起始溫度后，可以降低水系統(tǒng)的整體溫度，并逐漸降低熄火后的水溫。改變水和空氣的模型后，徹底解決了水泵故障的問題，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，并提高了整機(jī)設(shè)備的使用壽命。

5機(jī)械水泵工作效率提高措施

5.1按照相關(guān)工藝要求選擇水泵

為了提高機(jī)械水泵的使用壽命，利益相關(guān)者在選擇設(shè)備時需要根據(jù)基本工藝要求進(jìn)行合適型號的選擇，以工程環(huán)境為基礎(chǔ)，在整個泵選擇過程中不僅要追求單個泵工作表現(xiàn)，相反，請考慮泵的整體工作環(huán)境，并根據(jù)實際工程要求選擇具有最佳工作條件的泵型號，確定泵的流量和揚程時，將其與泵內(nèi)部的實際綜合測量數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以確保避免在運行期間發(fā)生泵故障。例行維護(hù)要求對關(guān)鍵部件（例如軸承）進(jìn)行科學(xué)檢查，以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并提出可行且實用的補救措施，為了更好地保證制造過程的要求，同時促進(jìn)整個機(jī)械水泵的安全可靠運行。

5.2仔細(xì)檢查并適當(dāng)調(diào)整水泵的工作點

日常運行管理時，相關(guān)人員要仔細(xì)的檢查和調(diào)整水泵的工作點，在實際運行過程中需要對整個水泵的運行參數(shù)進(jìn)行充分的考慮和調(diào)整。確保水泵在最佳工作狀態(tài)的同時，對于水泵的水量變化進(jìn)行觀察，避免由于內(nèi)部的機(jī)械零件出現(xiàn)問題，影響整個設(shè)備的使用。在水泵進(jìn)行條件時，可以運用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，通過引入科學(xué)先進(jìn)的調(diào)節(jié)方法，實現(xiàn)恒壓變流量的調(diào)節(jié)效果。在環(huán)保節(jié)能的倡導(dǎo)下，減少因水泵運行過程中產(chǎn)生的機(jī)械損耗，提升工作效率的同時也能夠減輕工作設(shè)備的磨損程度。

5.3認(rèn)真檢查水泵的運行情況

最后，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)定期的檢查水泵的運行狀態(tài)，如果工作電流低于額定的范圍，就必須及時的進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)設(shè)備損壞引發(fā)后期正常運行的安全故障風(fēng)險。另外，在對于水泵失效原因進(jìn)行調(diào)查和解決過后，要定期的對水泵的運行進(jìn)行觀察記錄，及時的觀察改造過后的水泵是否出現(xiàn)二次失效的情況。在交接記錄情況的同時，對于上次出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行二次的檢查和維修，確保水泵能時刻保持在最佳的運行狀態(tài)。

結(jié)論

綜上所述，對于機(jī)械水泵失效原因進(jìn)行調(diào)查分析，可以了解在水封選型設(shè)計時，除了要關(guān)注泄露問題以外，還要對于抗異物性能和耐高溫性能指標(biāo)進(jìn)行了解。相關(guān)人員在選擇水泵，機(jī)械設(shè)備時，一定要確定排氣孔和泄水孔的布置合理性，深入了解水泵失效的機(jī)理。在了解調(diào)查清楚水泵失效具體原因后，要結(jié)合實際情況和設(shè)備損壞程度，提出有效的改進(jìn)措施，從而更好地推動整體機(jī)械設(shè)備的可靠性運行。

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