淺談多級(jí)離心泵的檢修與維護(hù)

孫緒軍 李裕茂 馬英杰

摘 要：本文以多級(jí)離心泵為研究對(duì)象，結(jié)合多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從多級(jí)離心泵常見故障分析以及多級(jí)離心泵維修措施分析這兩個(gè)方面入手，針對(duì)多級(jí)離心泵常見故障檢修與維護(hù)這一中心問(wèn)題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了做好離心泵故障檢修與維護(hù)工作在進(jìn)一步提高多級(jí)離心泵工作質(zhì)量與工作效率的過(guò)程中所起到的至關(guān)重要的作用與意義。

關(guān)鍵詞：離心泵;維護(hù);檢修

0 引言

離心泵是生產(chǎn)中普遍使用的液體輸送設(shè)備。由于大多離心泵運(yùn)行工況較為惡劣，故障率較高，這必然會(huì)增加成本支出和影響生產(chǎn)。本文結(jié)合了行業(yè)內(nèi)部的多級(jí)離心泵管理經(jīng)驗(yàn)及作者長(zhǎng)期的工作心得，對(duì)多級(jí)離心泵的維護(hù)與檢修進(jìn)行了討論。

1 多級(jí)離心泵的工作原理

多級(jí)離心泵類似于將多臺(tái)單級(jí)離心泵逐個(gè)串聯(lián)起來(lái)，通過(guò)每一個(gè)葉輪對(duì)工藝介質(zhì)逐級(jí)加壓，使末級(jí)葉輪出口的介質(zhì)獲得遠(yuǎn)高于入口介質(zhì)壓力。道理雖簡(jiǎn)單，但這是多級(jí)泵的核心原理，并對(duì)其進(jìn)行的日常操作和故障診斷、維修維護(hù)都具有重要的指導(dǎo)意義。

2 多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

通常的結(jié)構(gòu)有蝸殼式多級(jí)泵和分段式多。蝸殼式多級(jí)泵通常使用中開式結(jié)構(gòu)以便于檢修，且有利于葉輪對(duì)稱布置，作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。但這種結(jié)構(gòu)的工藝性較差：級(jí)數(shù)越多，泵體和系蓋的形狀越復(fù);泵的外形尺寸越大，級(jí)與級(jí)之間需要配置一些級(jí)間流道，使泵的外形比較復(fù)雜。例如級(jí)數(shù)較多、揚(yáng)程相當(dāng)高時(shí)，各部位的密封難度就會(huì)加大?；谶@些因素，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛性受到一定的限制。分段式多級(jí)泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，有利于提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度。這種結(jié)構(gòu)乏的揚(yáng)程取決于泵的級(jí)數(shù)，所以這種多級(jí)泵型號(hào)的揚(yáng)程范圍較寬。

3 多級(jí)離心泵常見故障分析與檢修

3.1 葉輪與口環(huán)

水泵葉輪的葉片大多因?yàn)闅馕g或吸入固體物、金屬雜質(zhì)等使之受損。如若某泵的葉輪頻繁發(fā)生氣蝕損害，則需綜合判定是否工藝條件不滿足泵的要求，不能簡(jiǎn)單重復(fù)的更換新葉輪。而口環(huán)（又稱密封環(huán)）的磨損一般因?yàn)榘惭b過(guò)程中徑向與軸向的跳動(dòng)竄量控制不當(dāng)造成，葉輪背帽松動(dòng)也能造成口環(huán)的磨損。若口環(huán)磨損嚴(yán)重，則應(yīng)該及時(shí)更換，磨損嚴(yán)重的口環(huán)輕則造成泵效率下降，出力不足，個(gè)別極端情況會(huì)導(dǎo)致口環(huán)抱死或軸向力分布不平衡而導(dǎo)致更大的故障;若口環(huán)磨損較輕，則可進(jìn)行修復(fù)。

3.2 泵軸

軸是泵的核心部件，軸套、葉輪裝在其上，在泵體中高速旋轉(zhuǎn)。剛度、平直度等指標(biāo)不合格的泵軸會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡，使泵體振動(dòng)加大，極端情況會(huì)導(dǎo)致動(dòng)靜部分相互摩擦而損壞，甚至引發(fā)更大的連鎖反應(yīng)。常規(guī)泵軸頸的錐度與橢圓度不大于軸徑的1/2000，最大徑向跳動(dòng)不超過(guò)0.05mm，具體還應(yīng)視泵葉輪直徑及轉(zhuǎn)速等條件判定。每次檢修要對(duì)泵軸進(jìn)行目視檢查，有條件的可進(jìn)行磁粉或著色探傷，發(fā)現(xiàn)裂紋或其他缺陷要及時(shí)修復(fù)或更換。

3.3 平衡裝置

多級(jí)泵工作時(shí)軸向力遠(yuǎn)大于普通單級(jí)泵，因此需要設(shè)置平衡管或平衡盤等裝置來(lái)消除過(guò)大的軸向力。平衡管應(yīng)嚴(yán)格確保暢通無(wú)阻塞，平衡盤應(yīng)定期測(cè)量厚度并計(jì)算磨損量，并根據(jù)磨損量來(lái)及時(shí)在軸系的適當(dāng)位置增減墊片來(lái)保證轉(zhuǎn)子軸向跳動(dòng)在合適范圍內(nèi)，大部分的多級(jí)泵自由竄量為3～5mm，平衡盤與止退瓦軸向竄量控制在0.1～0.2mm，過(guò)大容易損壞轉(zhuǎn)子與機(jī)封，過(guò)小容易損壞平衡盤或軸承。同時(shí)，對(duì)于大型多級(jí)泵，建議選用“背靠背”的葉輪布置形式以抵消大部分的軸向力，改善平衡裝置的工作狀態(tài)。

3.4 機(jī)械密封

機(jī)械密封亦稱端面密封，其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面，其在流體壓力及補(bǔ)充機(jī)械外彈力的作用下，動(dòng)靜兩端面緊密貼合并保持相對(duì)滑動(dòng)，從而防止流體泄漏。機(jī)械密封是屬于較高精度的機(jī)械部件，安裝與操作是否正確對(duì)其使用壽命有直接的影響，機(jī)械密封滲漏的比例占全部維修泵滲漏的53%以上。而在實(shí)際生產(chǎn)中，有兩個(gè)因素最容易導(dǎo)致機(jī)械密封的損壞，一是轉(zhuǎn)子軸向跳動(dòng)量過(guò)大，超過(guò)了機(jī)械密封彈簧的補(bǔ)償量，二是機(jī)械密封的沖洗密封水供應(yīng)不正?；驕囟炔缓线m。

3.5 聯(lián)軸器間隙

在多級(jí)離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，平衡盤的逐漸磨損后，轉(zhuǎn)子會(huì)不斷向吸入口側(cè)移動(dòng)，因此檢修時(shí)應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器的間隙進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和調(diào)整，同時(shí)要考慮到泵軸受熱膨脹的影響，保證轉(zhuǎn)子再規(guī)定的范圍內(nèi)自由竄動(dòng)。聯(lián)軸器間隙過(guò)小將導(dǎo)致泵振動(dòng)大、泵與電機(jī)的軸承過(guò)早損壞、運(yùn)行聲音異常的問(wèn)題。

4 多級(jí)離心泵的維護(hù)

4.1 要保證潤(rùn)滑良好

無(wú)論泵采用滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承，都需要給予良好的潤(rùn)滑，要使軸承的接觸部位時(shí)刻都要處于油膜的涂覆之中。首先要選用設(shè)備制造商所要求的潤(rùn)滑油品。其次，要防止?jié)櫥捅凰廴?，有研究表明，在純凈的礦物油中只要含水分在10～20%，軸承座圈和滾動(dòng)元件疲勞壽命就會(huì)縮短48%，所以一旦發(fā)現(xiàn)軸承部件銹蝕或潤(rùn)滑油發(fā)生乳化，應(yīng)盡快更換新油。最后，要注意的是在檢修中，滾動(dòng)軸承要防止添加過(guò)量的潤(rùn)滑油脂，過(guò)多的油脂會(huì)導(dǎo)致軸承散熱性能變差，最終可能導(dǎo)致軸承故障，而部分滑動(dòng)軸承有旋轉(zhuǎn)方向的安裝要求，安裝前應(yīng)予以確認(rèn)，務(wù)必使其旋向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向保持一致，安裝錯(cuò)誤的方向?qū)?dǎo)致軸承的無(wú)法建立穩(wěn)定的油膜，潤(rùn)滑狀態(tài)惡化，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命縮短。

4.2 加強(qiáng)易損件的維護(hù)

多級(jí)泵的易損件有密封圈、油杯、各處的墊片等，千萬(wàn)不能只關(guān)注重要備件的檢修與更換，而忽略了易損件的檢查與更換。某企業(yè)的一臺(tái)多級(jí)泵在檢修后，沒有認(rèn)真檢查油杯接口的密封墊片是否完好就直接投入運(yùn)行，結(jié)果該泵的潤(rùn)滑油通過(guò)老化的油杯墊片逐漸泄露，最終導(dǎo)致潤(rùn)滑油漏光而引發(fā)軸承咬合。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，單臺(tái)泵的各項(xiàng)指標(biāo)逐步攀升，能力越來(lái)越大，裝配精度越來(lái)越高，對(duì)操作人員及檢修人員的要求也越來(lái)越嚴(yán)。所以操作、檢修人員及相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)管理人員不能再以老舊的傳統(tǒng)觀念來(lái)對(duì)當(dāng)今的新型泵設(shè)備進(jìn)行管理，應(yīng)建立完整的管理制度，量化每一項(xiàng)檢修及維護(hù)工作，重視細(xì)節(jié)管理工作，提升檢修維護(hù)質(zhì)量，保障多級(jí)泵的運(yùn)行長(zhǎng)周期，為企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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