大型水泵機組耐久性研究

唐強

摘 要：我國有許多大型水泵站，水泵機組每年都要消耗大量的資金與人力、物力來對其進行檢修。水泵機組耐久性對故障發(fā)生有著直接影響，頻繁的檢修使得維修費用也會增加。所以，對水泵機組耐久性的研究，可以提高大型水泵機組可靠性和減少其維修費用。水泵導(dǎo)軸承的磨損，葉片與葉輪外殼的汽蝕以及電機絕緣的老化就是直接影響大型水泵機組耐久性的主要因素。文章主要簡述了影響大型水泵機組耐久性的原因，針對這些原因提出了一些解決措施，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：大型水泵機組；耐久性；分析；研究

1 大型水泵機組耐久性研究的意義

隨著我國經(jīng)濟的飛速展，水泵站的工程會越來越多。水泵機組耐久性對大型水泵站正常功能的發(fā)揮有著非常大的影響。一般來說影響水泵機組的耐久性主要原因是其重要零部件的耐久性。對大型水泵機組重要零部件進行分析研究，對水泵機組的使用壽命來說是非常必要的，我們要依據(jù)重要零部件的耐久性來研究水泵機組的耐久性，分析影響水泵機組耐久性的原因，并針對這些原因提出解決方案，這樣可以加強大型水泵機組運行的安全性，并且節(jié)約其維修成本，對大型水泵機組能夠正常穩(wěn)定安全的運行有著很重要的意義。

2 大型水泵機組耐久性普遍存在的問題

我國的大型水泵站耗用的電力是很巨大的，水泵站的運行效率對所耗費的資金影響非常大。因此，近年來我國對大型水泵站的研究也越來越重視。我國的大型水泵站已經(jīng)運行了很多年，我們已經(jīng)對大型水泵站平時經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，以及解決故障的方法已經(jīng)有著豐富的經(jīng)驗。但是，我們對找出這些問題的原因，以及如果解決這些問題的研究還是非常少的。水泵機組耐久性的研究主要有以下四方面的問題：（1）對大型水泵機組重要零部件出現(xiàn)問題的原因的研究。（2）水泵機組重要零部件使用壽命的研究。（3）水泵機組的耐久性研究。（4）水泵機組的大修周期的研究。

3 影響水泵機組耐久性的主要原因

3.1 水泵機組導(dǎo)軸承的耐久性

大型的水泵機組一般來說只是設(shè)置一個導(dǎo)軸承，如果水泵軸與導(dǎo)軸承軸瓦之間的磨損量非常大，那么水泵機組的軸線就會因為擺度過大而振動加劇，葉片會容易出現(xiàn)碰殼現(xiàn)象。水泵機組在運行的過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，絕大部分就是導(dǎo)軸承問題。

通常來說，水泵的導(dǎo)軸承分為兩種油潤滑導(dǎo)軸承與水潤滑導(dǎo)軸承。油潤滑導(dǎo)軸承性能穩(wěn)定，其承載能力也比較大，其材料耐磨性也非常好，很少出現(xiàn)老化現(xiàn)象，所以其耐久性相對來說是很好的。但是，油潤滑導(dǎo)軸承是必須要密封的，還要有排水裝置，如果密封的地方或者是其排水設(shè)施出現(xiàn)了問題，油潤滑導(dǎo)軸承就會容易進水，導(dǎo)軸承就出現(xiàn)了問題，導(dǎo)軸承與水泵軸之間的磨損量就會變得非常大，直接影響了水泵機組的耐久性。

3.2 葉輪外殼與水泵葉片的耐久性

在水泵在工作的過程中，在水泵機組里面有些水流的壓力降低到一定程度的時候，水的溫度達到一定的程度就會出現(xiàn)汽化現(xiàn)象而產(chǎn)生大量氣泡。氣泡隨著水流漂流到高壓區(qū)，受到高壓的影響會快速的凝結(jié)，就會出現(xiàn)空腔，空腔外的水流就會向著空腔高速沖擊，氣泡的潰滅會使得局部壓力變大。如果液流中反復(fù)的出現(xiàn)上述過程，長時間的話水泵工作就會變得惡化，一些金屬材料的部件就會遭到破壞。水泵在運行時就會出現(xiàn)振動與噪音，這就是汽蝕。這種現(xiàn)象持續(xù)一段時間后，我們再拆開水泵就會發(fā)現(xiàn)葉片的背面與正面往往會出現(xiàn)麻點或者出現(xiàn)蜂窩狀的損壞。

3.3 電動機絕緣的耐久性

電動機定轉(zhuǎn)子繞組與鐵心疊片之間的電氣絕緣對水泵電動機的安全使用和使用壽命有者非常大的影響，絕緣故障會直接或者間接的引起電動機出現(xiàn)問題，水泵機組的安全性就會受到影響，水泵機組的維修成本就會增加。

電動機經(jīng)過長時間工作運行，電動機的絕緣性能就會變得越來越差，電動機絕緣結(jié)構(gòu)老化是其主要的表現(xiàn)，所以，我們對電動機絕緣結(jié)構(gòu)進行耐久性研究，就是對其絕緣結(jié)構(gòu)老化進行研究。電動機絕緣結(jié)構(gòu)老化的原因主要包括：熱的原因、機械的原因、電的原因以及環(huán)境的原因。在這樣因素的作用下，電動機的絕緣結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

4 加強水泵機組耐久性的主要措施

在實際的工作中，加強水泵機組耐久性主要是提高關(guān)鍵部件耐久性，主要的措施有：

4.1 加強水泵導(dǎo)軸承耐久性的具體措施

油潤滑導(dǎo)軸承的耐久性主要是由其端面密封的耐久性來決定的。端面密封的耐久性影響因素主要有：動靜環(huán)的材料，流過動靜環(huán)水的含沙量，端面密封上面的壓力等。我們從影響因素來看，提高端面密封耐久性主要措施有以下幾點：（1）選用配好對的動靜環(huán)副，使得動靜環(huán)之間摩擦系數(shù)變得很小，選擇抗磨損性能好的動靜環(huán)材料。（2）密封端面進行合理設(shè)計，來降低密封端面相互之間的摩擦系數(shù)。（3）要合理的設(shè)計端面密封摩擦面，一定要做到端面密封面壓力的降低。（4）由于振動等這些原因，端木密封摩擦面的磨損情況一般來說都是不均勻的，有些地方磨損的比較輕，有的地方磨損的則比較嚴重，那么端面的密封就非常容易出現(xiàn)問題。因此，我們要及時找出水泵機組產(chǎn)生振動現(xiàn)象的原因，并且及時的采用一些合理科學有效的措施，來降低泵機組的振動。

4.2 降低水泵汽蝕的措施

依據(jù)汽蝕相關(guān)的專業(yè)知識與出現(xiàn)汽蝕條件我們知道，如果要想降低汽蝕影響，一定要對水泵機組的運行環(huán)境進行改善，提高水泵抗汽蝕的性能。我們要做到下面幾點：（1）對水泵的安裝高程進行合理的確定，在水泵運行的時候要及時的對攔污柵進行清理，盡量避免水泵站在進水的時候出現(xiàn)過大的水位落差。（2）對進水池與進水流道合理有效的設(shè)計，加強水泵的進水條件，進入葉輪的速率壓力一定要分布均勻，一定要避免水泵的局部出現(xiàn)低壓區(qū)。（3）調(diào)節(jié)好水泵葉片安裝的角度，一定要盡量使其工作的地方在汽蝕余量非常小或者沒有的區(qū)域。（4）水泵葉輪表面光潔度要提高，增強其抗汽蝕的能力。（5）在水泵比較容易出現(xiàn)汽蝕的地方涂抹一層環(huán)氧樹脂，來加強水泵抗汽蝕的能力。（6）如果汽蝕現(xiàn)象已經(jīng)出現(xiàn)，那么一定要及時的進行維修。在底層進行涂敷之前，一定要對維修面進行徹底清理，使其露出在外的金屬表面沒有銹斑出現(xiàn)，也沒有油垢與灰塵出現(xiàn)。（7）葉輪與葉輪外殼一定要采用那些抗汽蝕性能強的材料。

4.3 加強電動機絕緣耐久性的具體措施

電動機的絕緣結(jié)構(gòu)的正常使用壽命本來就很比較長，所以，我們平時就應(yīng)該電動機的運行維護管理，要定期的進行監(jiān)測與檢修維護，預(yù)防突發(fā)故障的出現(xiàn)。我們要做到下面幾點：（1）在電動機的日常維護管理中，我們要進行目視檢查、對絕緣電阻進行測量。電動機一定不可以過載運行，過濾器與冷卻器這些冷卻系統(tǒng)一定要經(jīng)常檢查與清掃，盡量消除導(dǎo)電性的塵埃，導(dǎo)電的灰塵一定要進行分析還要采取相應(yīng)的措施。還要依據(jù)目視的情況進行槽楔松動與漆膜龜裂這些方面的管理。（2）要依據(jù)日常維修與檢查的數(shù)據(jù)，按照需要為水泵機組制定好定期的維護檢修方案。盡量避免造成緊急停機，造成重大的損失。我們在進行定期維護檢修的時候，對電動機絕緣進行清掃，清理干凈電動機的表面污損，干枯間隔墊片一定要進行修補，其冷卻系統(tǒng)要進行適當調(diào)整與修改，并且要按照振動分析與槽楔松動的情況，來對電機線的圈匝之間的絕緣進行試驗，或者進行絕緣診斷，來延長電動機絕緣的耐久性。

5 結(jié)束語

綜上所述，影響大型水泵使用壽命的原因主要有水泵導(dǎo)軸承的磨損、其葉片與葉輪外殼汽蝕以及電機絕緣老化。并且大型水泵機組進行了耐久性研究，并提出了解決措施。

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