李權(quán)

摘 要 潛水電泵失效或者故障的主要誘發(fā)因素為其機(jī)械密封失效或者其軸承失效。潛水電泵之所以會(huì)發(fā)生故障或者失效，最大一部分的原因是因?yàn)?，潛水電泵的軸承失效或者是其機(jī)械密封出現(xiàn)問題，如果潛水電泵出現(xiàn)這些問題，會(huì)引發(fā)一系列的蝴蝶效應(yīng)，一般會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的電流增大，通過對(duì)潛水電泵機(jī)械密封的檢查，還有對(duì)軸承的日常檢查，對(duì)電流變化的控制范圍，可以對(duì)潛水電泵是否發(fā)生故障進(jìn)行判斷，從而提前將問題扼殺在搖籃中，減少損失。本文主要探究潛水電泵機(jī)械密封失效以及軸承失效的檢測(cè)技術(shù)與方法，為潛水電泵的可靠性應(yīng)用提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 潛水電泵；失效；檢測(cè)

潛水電泵在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用比較廣泛。潛水電泵使用的行業(yè)主要是農(nóng)業(yè)以及工業(yè)方面。而且在目前看來，我國(guó)所應(yīng)用的潛水電泵數(shù)量非常龐大，雖然潛水電泵的數(shù)量很龐大，發(fā)生故障的概率也很高，這些都讓人們開始重視起對(duì)潛水電泵的設(shè)計(jì)，提高潛水電泵的可靠性，并且把可靠性列為衡量水泵質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[1]。

想要提高潛水電泵的質(zhì)量，進(jìn)行失效檢測(cè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。接下來我們將首先對(duì)小型潛水電泵進(jìn)行失效檢測(cè)，然后再介紹潛水電泵機(jī)械密封的失效檢測(cè)。

1 小型潛水電泵的失效原因分析

小型潛水電泵一般工作環(huán)境是在水中或者水下，所以說工作環(huán)境比較惡劣，尤其是對(duì)于這種帶電的機(jī)械而言，進(jìn)水是一個(gè)很危險(xiǎn)的事情，在這樣的工作環(huán)境下，潛水電泵的電機(jī)非常容易出現(xiàn)故障。

出現(xiàn)故障的主要原因，第一個(gè)是和機(jī)械密封有關(guān)。一般為了防止電泵進(jìn)水，潛水電泵的電機(jī)是有機(jī)械密封的，但是如果機(jī)械密封出現(xiàn)問題或者端面過度磨損失效，從而導(dǎo)致電機(jī)進(jìn)水，就會(huì)使電機(jī)出現(xiàn)短路，嚴(yán)重的話電機(jī)會(huì)直接燒毀。

第二個(gè)原因是和軸承有關(guān)。潛水泵的軸承本身的質(zhì)量如果不過關(guān)的話，那么長(zhǎng)期以往潛水電泵出現(xiàn)故障是早晚的事情。如果軸承本身質(zhì)量太差，那么電機(jī)轉(zhuǎn)子和水泵葉輪就會(huì)不平衡，再加上電機(jī)長(zhǎng)期工作會(huì)產(chǎn)生熱量，長(zhǎng)期以往的話，這些熱量會(huì)讓電機(jī)變形，軸承的形狀也會(huì)發(fā)生變化，再加上潤(rùn)滑劑等多種影響因素，就會(huì)導(dǎo)致軸承發(fā)熱壞死，嚴(yán)重的話甚至?xí)l(fā)生堵轉(zhuǎn)，從而對(duì)電機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，或者是因?yàn)槟p太嚴(yán)重，從而使轉(zhuǎn)子掃膛而燒毀電機(jī)。

而第三個(gè)原因是和電流有關(guān)系。潛水電泵有很多問題是和電流關(guān)系密切的，比如說因?yàn)樾孤┮鸾^緣電阻減少，這樣就會(huì)讓電流忽然增大，太大的電流量就會(huì)導(dǎo)致潛水電泵的電機(jī)產(chǎn)生問題[2]。

雖然潛水電泵產(chǎn)生的原因主要有和三個(gè)方面有關(guān)，但是如果有一方出現(xiàn)問題，極易發(fā)生連鎖效應(yīng)，如果軸承本身就有問題，而隨著時(shí)間的推移，機(jī)械密封也會(huì)出現(xiàn)問題，這就會(huì)導(dǎo)致電流變化過大，從而使?jié)撍姳贸霈F(xiàn)問題。

潛水電泵的軸承之所以發(fā)生問題，主要有以下一些原因。首先是和潛水電泵的結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的軸向力發(fā)生不平衡有關(guān)。第二個(gè)原因是因?yàn)橄螺S被污染，導(dǎo)致軸承的潤(rùn)滑油脂變質(zhì)。潛水電泵如果軸承失去作用，最主要的表現(xiàn)是軸承的溫度變高，電流發(fā)生變動(dòng)，軸承振動(dòng)加劇。

因此在平常的檢測(cè)中，除了要對(duì)軸承的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)以外，還要時(shí)刻注意電流的變化以及機(jī)械密封的嚴(yán)謹(jǐn)程度。總而言之，潛水電泵在實(shí)際工作中的模式，可以通過檢測(cè)機(jī)械密封以及軸承還有電流的變化，判斷出潛水電泵是否發(fā)生了故障。

2 潛水電泵檢測(cè)的技術(shù)與方法

2.1 潛水電泵機(jī)械密封的失效檢測(cè)方法

我們首先來討論一下潛水電泵的機(jī)械密封問題。對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行檢查，首先我們可以在電機(jī)里面安裝探頭，這樣就可以時(shí)刻觀察的是否出現(xiàn)電機(jī)進(jìn)水。其次我們要在水泵的密封腔內(nèi)安裝油水傳感器，從而時(shí)刻注意潤(rùn)滑油中的含水量，一發(fā)現(xiàn)含水量超過標(biāo)準(zhǔn)，一定要對(duì)電泵的電機(jī)進(jìn)行檢查[3]。

但是我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)潛水泵的電機(jī)腔是非常狹窄的，因此實(shí)施以上步驟也存在著一些挑戰(zhàn)，比如說探頭的安裝就比較困難，因此兩個(gè)步驟進(jìn)行比較，一般更推薦第二個(gè)方法，這個(gè)方法實(shí)施起來更容易，而且檢測(cè)出來的結(jié)果也更準(zhǔn)確。

關(guān)于潛水電泵中密封腔含水量的檢測(cè)，檢測(cè)潤(rùn)滑油中含水量的方法有很多，但是應(yīng)用的最廣泛的一種方法是射頻電容法，這種方法檢測(cè)的結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，但是這種方法也面臨著一個(gè)問題，這種方法的探頭比較大，比較難裝進(jìn)電機(jī)中，再加上影響的因素比較多，因此為了綜合多種方面考慮，可以選擇使用電阻法。電阻法的工作原理是檢測(cè)兩電極之間的電壓變化，通過對(duì)電壓變化的檢測(cè)來觀察電機(jī)中的含水量，這種方法之所以能夠?qū)崿F(xiàn)的另一個(gè)原因也是和潤(rùn)滑油本身的組成成分有很大關(guān)系。潤(rùn)滑油中的組成成分導(dǎo)電率非常低，再加上水的導(dǎo)電率比較高，這就導(dǎo)致了電壓之間會(huì)發(fā)生明顯的變化。

2.2 潛水電泵軸承的失效檢測(cè)方法

想要檢測(cè)軸承，主要有以下幾種方法。第一種方法是在軸承的內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器。第二種方法是檢測(cè)潛水電泵的電流。三種方法是依靠加速度傳感器，來檢測(cè)潛水電泵的機(jī)體。這三種方法中第一種方法實(shí)施起來比較困難。因?yàn)闈撍姳玫妮S承部分在工作的過程中也會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量會(huì)影響溫度傳感器對(duì)軸承溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而無法判斷軸承是否發(fā)生故障，因此這種方法不是很推薦[4]。

而第二種方法，如果軸承出現(xiàn)故障，會(huì)引起一系列的連鎖效應(yīng)，其他部分也可能會(huì)發(fā)生故障，這些都會(huì)讓電流發(fā)生變化。因此，如果想要通過檢測(cè)電流的變化來判斷軸承是否發(fā)生故障，影響的因素太多，因此這種方法的針對(duì)性也不是很強(qiáng)。第三種方法的效果會(huì)更好。并且通過后續(xù)處理可以得到相應(yīng)振動(dòng)參數(shù)的變化，可以以此作為依據(jù)，從而來對(duì)軸承是否發(fā)生故障進(jìn)行判斷。

3 結(jié)語

綜上所述，潛水電泵發(fā)生故障主要原因是和機(jī)械密封與軸承質(zhì)量出現(xiàn)問題有關(guān)。因此，選擇合適的方法來進(jìn)行失效檢測(cè)是非常重要的。在機(jī)械密封方面，建議使用油水傳感器，對(duì)軸承的檢測(cè)，則建議使用加速度傳感器，經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn)這些方法效果最佳。

參考文獻(xiàn)：

[1]王雙波.潛水電泵機(jī)械密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)[J].機(jī)電信息，2018，（15）：90-91.

[2]孟凡有，張武，潘毅.某潛水電泵軸承失效分析及解決措施[J].通用機(jī)械，2015，（9）：82-84.

[3]蔣忠根，梁紅.潛水式塑料電泵結(jié)構(gòu)分析與探討[J].科技與企業(yè)，2015，（7）：171-171，173.

[4]張連軍，郭玉朋.礦用深水潛水電泵無過載技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2019，38（7）：196-197.