水泵的故障原因及日常維護(hù)
2017-08-13 17:37:03
第一. 水泵的結(jié)構(gòu)與工作原理
1.1 水泵的結(jié)構(gòu)
水泵（water pump）的結(jié)構(gòu)基本上可按軸的位置分為臥式水泵和立式水泵兩大類，同時(shí)根據(jù)壓出室型式、吸入方式可分為渦殼式和導(dǎo)葉式。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為核心的技術(shù)體系。擁有專利近二百項(xiàng)（其中國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)），全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目2項(xiàng)，國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)。水泵組成比較簡(jiǎn)單，主要由四部分構(gòu)成：原動(dòng)機(jī)、葉輪、泵殼與軸封裝置。原動(dòng)機(jī)是水泵的動(dòng)力裝置，一般通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)或其他傳動(dòng)方式將其與泵體連接，提供動(dòng)能;葉輪內(nèi)一般有6-12片后彎曲的葉片，其主要作用(zuò yòng)是將原動(dòng)機(jī)的水能傳給被輸送的液體;泵殼又稱為蝸殼，是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置，同時(shí)匯集由葉輪拋出的液體;軸封裝置是泵軸與泵殼之間的密封。其作用是防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿軸的四周漏出或外界空氣以向內(nèi)進(jìn)入泵殼。
1.2 水泵的工作原理
以常見水泵（water pump）為例，啟動(dòng)前，泵殼內(nèi)應(yīng)先充滿液體，啟動(dòng)后葉輪在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪入口處水的壓強(qiáng)降低，低于大氣壓，而沿著葉輪半徑方向水的壓強(qiáng)不斷升高，遠(yuǎn)高于大氣壓，這樣，在進(jìn)水管內(nèi)形成一定的吸力。在外界的大氣壓強(qiáng)下，低處的水推開進(jìn)水閥門，沿進(jìn)水管進(jìn)入泵殼，又被葉輪甩進(jìn)出水管。這樣低處的水可被不斷地抽往高處.
第二. 水泵的常見故障及修理建議
造成水泵故障(Failure)的原因多種多樣，常見的有設(shè)備固有故障、安裝故障、運(yùn)行故障和選型錯(cuò)誤。如：泵不能正常啟動(dòng)、泵不出水或流量不足、泵振動(dòng)與噪音、軸承發(fā)熱、泵超功率、汽蝕等[4]。判斷水泵故障時(shí)，應(yīng)該結(jié)合設(shè)備狀態(tài)(zhuàng tài)基本指標(biāo)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷，以下介紹一些常見的故障。
2.1 啟動(dòng)故障
2.1.1電機(jī)不能正常啟動(dòng)
如果是電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)裝置，首先用手撥動(dòng)電機(jī)散熱風(fēng)扇，看轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活：如果靈活，可能（maybe)為啟動(dòng)電容失效或容量減小，當(dāng)更換相同值的啟動(dòng)電容;如果轉(zhuǎn)不動(dòng)，說(shuō)明水被卡死，當(dāng)清洗鐵銹后加潤(rùn)滑油(Lubricating oil)脂，或清除卡水的異物。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研發(fā)。引進(jìn)了世界先進(jìn)的CFD流體力學(xué)專業(yè)內(nèi)流場(chǎng)分析、CAE有限元理論計(jì)算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。
2.1.2水泵反向旋轉(zhuǎn)
遇到此類情況多出現(xiàn)在第一次使用，此時(shí)應(yīng)立即停機(jī)，如為電動(dòng)機(jī)，應(yīng)調(diào)換三相電源中任意兩相，可使水泵旋轉(zhuǎn)方向改變，若以水為動(dòng)力，則應(yīng)考慮（consider)皮帶的連接方式。
2.1.3水泵（water pump）轉(zhuǎn)動(dòng)后不出水
如轉(zhuǎn)動(dòng)正常但不出水，可能的原因有1)吸入口被雜物堵塞，應(yīng)清除后安裝過(guò)濾裝置;2)吸入管或儀表漏氣，可能由焊縫漏氣，管子有砂眼或裂縫，接合處墊圈密封不良等;3)吸水高度過(guò)高，應(yīng)將之降低4)葉輪發(fā)生氣蝕;5)注入泵的水量不夠;6)泵內(nèi)有空氣，排空方法為關(guān)閉泵出口調(diào)節(jié)閥，打開回路閥;7)出水阻力太大，應(yīng)檢查水管長(zhǎng)度或清洗出水管;8)水泵轉(zhuǎn)速不夠，應(yīng)增加水泵轉(zhuǎn)速。
2.2 運(yùn)轉(zhuǎn)故障
2.2.1流量不足或停止
可能的原因是：1)葉輪或進(jìn)、出水管堵塞，應(yīng)清洗葉輪或管路;2)密封環(huán)、葉輪磨損嚴(yán)重，應(yīng)更換損壞的密封環(huán)或葉輪;3)泵軸轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值，應(yīng)把泵速調(diào)到規(guī)定值;4)底閥開啟程度不夠或逆止閥堵塞，應(yīng)開打底閥或停車清理逆止閥;5)吸水管淹沒(méi)深度不夠，使泵內(nèi)吸人空氣;6)吸水管漏氣;7)填料漏氣;8)密封環(huán)磨損，應(yīng)更換新密封環(huán)或?qū)⑷~輪車圓，并配以加厚的密封環(huán);9)葉輪磨損嚴(yán)重;10)水中含砂量過(guò)大，應(yīng)增加過(guò)濾設(shè)施或避免開機(jī)。
2.2.2聲音異常或振動(dòng)過(guò)大
水泵在正常運(yùn)行時(shí)，整個(gè)機(jī)組應(yīng)平穩(wěn)，聲音應(yīng)當(dāng)正常。如果機(jī)組有雜音或異常振動(dòng)，則往往是水泵故障的先兆，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除隱患。水泵機(jī)組振動(dòng)的原因很復(fù)雜，從引發(fā)振動(dòng)的起因看主要有水、水力、電氣等方面，從振動(dòng)的機(jī)理看主要有加振力過(guò)大、剛度不足、和共振等。其原因可能有：
水方面：1)葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤)平衡未校準(zhǔn)，當(dāng)即刻校正;2)泵軸與電動(dòng)機(jī)軸不同心，當(dāng)校正;3)基礎(chǔ)不堅(jiān)固，臂路支架不牢，或地腳螺栓松動(dòng);4)泵或電機(jī)的水轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡。上海凱泉是集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售泵、給水設(shè)備及泵用控制設(shè)備于一體的大型綜合性泵業(yè)公司,是中國(guó)泵行業(yè)的龍頭企業(yè)。
水力方面：1)吸程過(guò)大，葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤)進(jìn)口產(chǎn)生汽蝕;水流經(jīng)過(guò)葉輪時(shí)在低壓區(qū)出現(xiàn)氣泡，到高壓區(qū)汽泡潰滅，產(chǎn)生撞擊引起振動(dòng)，此時(shí)應(yīng)降低泵的安裝高度;2)泵在非設(shè)計(jì)點(diǎn)運(yùn)行，流量過(guò)大或過(guò)小，會(huì)引起泵的壓力變化(biàn huà)或壓力脈動(dòng);3)泵吸入異物，堵塞或損壞葉輪，應(yīng)停機(jī)清理。4)進(jìn)水池形狀不合理、龍其是當(dāng)幾臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水管路布置不當(dāng)，出現(xiàn)漩渦使水泵吸入條件變壞。共振引起的振動(dòng)，主要是水的固有頻率和水泵的轉(zhuǎn)速一致時(shí)產(chǎn)生，應(yīng)針對(duì)以上故障原因，做出判斷后采取相應(yīng)的辦法解決(jiě jué)。
2.2.3軸承過(guò)熱
運(yùn)行時(shí)，如果軸承(bearing)燙手，應(yīng)從以下幾方面排查原因并進(jìn)行處理：1)潤(rùn)滑油量不足，或油循環(huán)不良;2)潤(rùn)滑油質(zhì)量差，雜質(zhì)使軸承銹蝕、磨損和轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活;3)軸承磨損嚴(yán)重;4)泵與電機(jī)不同心;5)軸承內(nèi)圈與泵軸軸頸配合太松或太緊;6)用皮帶傳動(dòng)時(shí)皮帶太緊;7)受軸向推力太大，應(yīng)逐一葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤)上的平衡孔的疏通[3,5,6]。
2.2.4泵耗用功率過(guò)大
泵運(yùn)行過(guò)程(guò chéng)若出現(xiàn)電流表讀數(shù)超常、電機(jī)發(fā)熱，則有可能是泵超功率運(yùn)行，可能的原因：1)泵內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)部份發(fā)生磨擦，如葉輪與密封環(huán)、葉輪與殼體;2)泵轉(zhuǎn)速過(guò)高;3)輸送液體的比重或粘度超過(guò)設(shè)計(jì)值;4)填料壓得過(guò)緊或填料函體內(nèi)不進(jìn)水;5)軸承磨損(零部件失效的一種基本類型)或損壞;6)軸彎曲或軸線偏移;7)泵運(yùn)行偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)在大流量下運(yùn)行。
第三. 水泵的日常維護(hù)(wéi hù)
3.1 水泵使用的注意事項(xiàng)
3.1.1開機(jī)前的準(zhǔn)備
為確保水泵（water pump）的安全運(yùn)行，開機(jī)前應(yīng)做必要的檢查：先用手慢轉(zhuǎn)聯(lián)軸器或皮帶輪，觀察水泵轉(zhuǎn)向是否正確、轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、平穩(wěn)，泵內(nèi)有無(wú)雜物，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，皮帶松緊是否合適;檢查所有螺絲（screw)是否堅(jiān)固;檢查機(jī)組周圍有無(wú)妨礙運(yùn)轉(zhuǎn)的雜物;檢查吸水管淹沒(méi)深度是否足夠;有出水閥門的要關(guān)閉，以減少起動(dòng)負(fù)荷，并注意起動(dòng)后應(yīng)及時(shí)打開閥門。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研發(fā)。引進(jìn)了世界先進(jìn)的CFD流體力學(xué)專業(yè)內(nèi)流場(chǎng)分析、CAE有限元理論計(jì)算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。
3.1.2運(yùn)行中的檢查
開機(jī)后，應(yīng)檢查各種儀表是否工作正常、穩(wěn)定，電流不應(yīng)超過(guò)額定值(rated value)。壓力表指針應(yīng)在設(shè)計(jì)范圍;檢查水泵出水量是否正常，檢查機(jī)組各部分是否漏水;檢查填料壓緊程度，通常情況下填料處宜有少量的泄漏(透露出去)(每分鐘不超過(guò)10~20滴)，水密封的泄漏量不宜大于10毫升/時(shí)(每分鐘約3滴);滾動(dòng)軸承溫度不應(yīng)高于75℃;滑動(dòng)軸承溫度不應(yīng)高于70℃。并注意有無(wú)異響、異常振動(dòng)，出水量減少情況;及時(shí)調(diào)整進(jìn)水管口淹沒(méi)深度;經(jīng)常清理攔污柵上的漂浮物;通過(guò)皮帶傳動(dòng)的，還要注意皮帶是否打滑。
3.1.3停機(jī)和停機(jī)后的注意事項(xiàng)
停機(jī)前應(yīng)先關(guān)閉出水閥門再停機(jī)，以防發(fā)生水倒流，損害機(jī)件;每次停機(jī)后，應(yīng)及時(shí)擦凈泵體及管路的油漬，保持(bǎo chí)機(jī)組外表清潔，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患;冬季停機(jī)后，應(yīng)立即將水放凈，以防凍裂泵體及內(nèi)部零件;在使用季節(jié)結(jié)束后，要進(jìn)行必要的維護(hù)[7]。凱泉泵業(yè)憑借齊備的水泵類全線產(chǎn)品，我們將全球領(lǐng)先的水泵類產(chǎn)品銷售模式帶到中國(guó)，為各行各業(yè)的水泵采購(gòu)提供服務(wù)，節(jié)省客戶的時(shí)間和成本。
3.2 水泵（water pump）的周期性檢查
水泵的周期檢查一般可分為以下三種：1)日常檢查，即使用中的檢查，如上所述;2)月檢查，在不拆卸零部件的情況下對(duì)設(shè)備外表進(jìn)行清洗和小修，包括對(duì)軸承溫度、軸封泄漏原因及電機(jī)絕緣情況等方面的檢查;3)定期檢修。包括更換軸封潤(rùn)滑油，檢查泵和電機(jī)對(duì)中情況，檢查軸套磨損(零部件失效的一種基本類型)情況，檢查聯(lián)軸器橡膠圈損壞情況，清洗水密封、冷卻液過(guò)濾器及泵過(guò)濾器，檢查滑動(dòng)部件磨損情況，檢查接觸液體的各部件損傷腐蝕情況[8]等。
第四. 結(jié)束語(yǔ)
以上針對(duì)水泵（water pump）在實(shí)際使用過(guò)程中的常見故障及排修方法(fāng fǎ)僅做一簡(jiǎn)要總結(jié)，并提供了水泵在日常使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)，希望能夠?yàn)榇蠹业墓ぷ魈峁┣袑?shí)的便利(使用或行動(dòng)起來(lái)不感覺(jué)困難)。
水泵原理和構(gòu)造