高巍文

摘要：離心式水泵是工作生產(chǎn)中供排水最常見的設備。離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生離心力來工作的。離心泵主要由泵殼、葉輪、葉輪口環(huán)、泵軸、軸承、軸密封及軸向力平衡裝置構成。離心泵通常是生產(chǎn)系統(tǒng)的動力源，其安全穩(wěn)定運行和企業(yè)生產(chǎn)效益有著密切的關聯(lián)。文章對離心式水泵的常見故障與維修策略進行了分析。

關鍵詞：離心式水泵；常見故障；維修策略；供排水設備；離心力 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH311 文章編號：1009-2374（2016）25-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.063

泵的應用面較廣，結合不同的作用與運作形式，水泵被分成多種類型，其中以離心式水泵的應用范圍最廣。隨著市場經(jīng)濟與科學技術的快速發(fā)展，人類對水泵的安全、可靠運行提出了更高的要求，作為生產(chǎn)系統(tǒng)的動力源其運行將直接影響整個系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

1 離心式水泵概述

1.1 離心泵構件組成

泵體也稱泵殼，是水泵的主體。泵體起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。泵殼有徑向與軸向剖式兩種類型，在水泵工作時，泵殼必須承擔起所有液體的熱負荷與所有工作壓力。大部分情況下，單級泵的泵殼屬于蝸殼式，內(nèi)腔以螺旋線展現(xiàn)，這種設計能夠匯聚葉輪流出的液體，然后再將液體動能變成靜壓能，同時將液體輸送到泵的出口。徑向殼體多用于多級泵，以環(huán)形或圓形體的串聯(lián)結構呈現(xiàn)。

葉輪是離心泵的工作部件，離心泵是通過葉輪將機械能轉(zhuǎn)化為流體的動能和靜壓能。離心泵的葉輪有閉式、開式、前半開式、后半開式四種形式。閉式葉輪由葉片與前、后蓋板組成。閉式葉輪的效率較高，制造難度較大。開式葉輪只有葉片及葉片加強筋，無前后蓋板。開式葉輪效率低，制造難度低。前半開式葉輪由后蓋板與葉片組成，此結構葉輪效率較低，為提高效率需配用可調(diào)間隙的密封環(huán)。后半開式葉輪由前蓋板與葉片組成，由于可使用與閉式葉輪相同的密封環(huán)，效率與閉式葉輪基本相同，兩種半開式葉輪制造難度較小，成本較低。

離心泵泵軸的功能主要是傳遞動力，在支撐葉輪的同時，讓工作正常進行。泵軸一端由軸承支撐并驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動工作，而另一端通過聯(lián)軸器與電動機連接。泵軸結構與材質(zhì)必須針對輸送介質(zhì)進行選擇，例如：輸送沒有腐蝕的介質(zhì)，通常使用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的45號鋼進行制造；對于有腐蝕性介質(zhì)輸送，最好選用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的的40Cr。

軸封裝置是為避免漏出液體或者外界空氣進入泵殼。常見的軸封裝置有填料密封與機械密封兩種類型。對于普通液體多選用填料密封，對于應盡量避免泄漏的液體通常選用機械密封。

1.2 離心式水泵工作原理

當離心泵的進水管與泵體被灌滿之后，開啟水泵，此時水泵葉輪正常旋轉(zhuǎn)，并且將周圍液體甩出。葉輪處產(chǎn)生一定真空度，因大氣壓的作用，水自進水管進入水泵內(nèi)，在慣性離心力的作用下進行傳輸并提高水的壓力，此時泵內(nèi)高壓水就會伴隨排水管道進入特定領域。而水池中的水因為大氣壓力進入水泵，被水泵中的葉輪甩出后，讓水源源不斷地輸送。

2 離心式水泵的維護

在工作中，為了讓相關工作正常進行，必須根據(jù)實際情況做好設備維護。

首先，對工作設備的工作參數(shù)進行檢測，包括電動機額定電流是否在正常范圍內(nèi)等。對于電流太大的原因，很可能是葉輪中有雜物卡澀造成電機過載或電機線圈絕緣不良等因素。

其次，檢查軸密封泄漏量是否正常，填料函是否過熱，一般滴水在10～20滴/分鐘才符合要求，軸密封泄漏量是填料松緊的重要基準。在控制泄漏量時，可以通過調(diào)整壓蓋螺栓擰緊程度進行，其平均溫度通常控制在35℃左右，最高溫度也不能超過70℃。

最后，做好潤滑油液位與軸承溫度檢查，同時對機組聲響進行有效檢測與控制，并且記下泵的流量、電流、揚程、功率等各種數(shù)據(jù)，然后再嚴格依照操作規(guī)程與參數(shù)要求進行分析泵的運行狀況。

3 離心式水泵常見故障與治理

離心式水泵常見的故障包含：在泵啟動時電流大于額定電流、泵難以正常啟動、不吸水、電流過低、振動異常、軸承發(fā)熱、填料發(fā)熱等。當離心式水泵出現(xiàn)故障后，應停止運行，明確故障的根本原因，然后再制定適當?shù)臋z修方案。

3.1 啟動故障

啟動故障即離心式水泵啟動時難以正常啟動電機。這種情況出現(xiàn)時可以通過拆除聯(lián)軸器并進行盤轉(zhuǎn)，看是否存在異常聲音或盤動不靈活等情況。如果盤車過緊，則是泵內(nèi)有異物卡住或軸承損壞造成；如果盤轉(zhuǎn)靈活，則是電動機故障造成。

3.2 泵不吸水

因為進水管未全部浸入水中，進水管法蘭墊片密封不嚴、泵內(nèi)存在空氣、氣蝕嚴重等，都可能讓吸水管與氣管發(fā)生漏氣等問題，最后影響泵正常工作。解決方案如下：先把引水灌滿，在開啟離心泵期間，注水是關鍵步驟，在注滿泵殼的同時，及時排除泵殼內(nèi)空氣，這樣才能保障離心泵正常工作。很多時候離心泵之所以不能吸水，是啟動離心泵時水泵并未滿水，但是感覺已經(jīng)注滿，而水會從放氣孔中流出，針對為何打不上水的問題，還需要進行更加深入、具體的研究，通常不需要轉(zhuǎn)動灌泵，讓泵內(nèi)氣體沒有及時排出，空氣還停留在進水管或者泵體內(nèi)部，影響抽水進程。

3.3 軸承發(fā)熱

在運行期間，如果發(fā)生軸承箱燙手或者溫度持續(xù)上升等情況，通常軸承已經(jīng)損壞。引起軸承溫度上升的主要原因是潤滑油中有雜質(zhì)或者油質(zhì)不佳、軸承間隙太大，加油脂太多，泵與電機的聯(lián)軸器不同心，泵軸內(nèi)圈與泵軸配合太緊或太松都可能導致軸承發(fā)熱。解決方法是：更換軸承，同時做好油量補充工作，清除雜質(zhì)的同時對油脂進行更換，然后再清除過多的油脂，對軸承間隙實施調(diào)整，讓泵軸與聯(lián)軸器始終處在一條線，最后分析軸承與泵軸配合松緊。

3.4 離心水泵聲音或者振動異常

水泵在正常工作狀態(tài)下，電機與水泵的運行聲音是連續(xù)且平穩(wěn)的。一旦水泵振動過高或者出現(xiàn)斷續(xù)的雜音或嘯叫等噪聲，就必須停止運作進行檢測，同時進行故障排查。水泵振動的原因，主要有電氣與機械兩個方面，對此必須進行全面解體之后再進行重新組裝。其處理方法是：檢查更換損傷的葉輪，讓泵軸與電機軸同心，檢查緊固地腳螺栓，啟泵前打開排氣閥排氣，檢查更換聯(lián)軸器。

汽蝕出現(xiàn)時葉輪受局部沖擊影響，表層材料逐漸疲勞，讓金屬表面遭到損害，同時出現(xiàn)大小不一的侵蝕性坑洞。除了會對金屬部件構成沖擊以外，還可能讓設備氧化，讓離心水泵出現(xiàn)噪音與振動等現(xiàn)象。此時處理方法是：對水泵與排氣閥進行排氣，在減少水泵吸水高度的同時，打開并疏通進水管的機械部件，做好雜物清理工作。

3.5 水泵劇烈的振動

之所以水泵出現(xiàn)劇烈振動的原因是：粗制濫造、轉(zhuǎn)動部件質(zhì)量不平衡、安裝質(zhì)量不達標、對中不合格或者軸晃度大于允許值，部件剛度太差、密封部件與軸承遭到損壞，都可能讓泵出現(xiàn)強烈的噪音與振動。另外，水泵強烈振動和電動轉(zhuǎn)子質(zhì)量不均也有很大關系。解決方法是：檢查軸的晃度，檢查轉(zhuǎn)動部件是否有損傷、檢查并重新對中、進行動平衡實驗并適當增減配重。

3.6 流量不足，功率消耗過大

流量不足的原因是水泵吸水管、葉輪、底閥出現(xiàn)淤塞，轉(zhuǎn)速達不到要求、密封口環(huán)過于磨損等。解決方法是：疏通清理吸水管、水泵葉輪、入口閥，做好密封口環(huán)的更換工作。

之所以出現(xiàn)功率消耗過大的原因是：填料失效、填料壓蓋過緊，葉輪過度磨損，流量上升等。其處理方法是：做好填料的更換工作，提高出水管阻力，減小流量。

3.7 機械密封泄漏

通常機械密封包含動靜環(huán)密封副及兩個輔助性密封圈，分別是軸套與動環(huán)間的密封圈、壓蓋與靜環(huán)間的密封圈。軸中心與動靜環(huán)密封端面不垂直時，動環(huán)位移量就會增加。動靜環(huán)密封材料多為石墨，在軸向力反復作用下，很可能出現(xiàn)斷裂、磨損、裂紋等損傷，最后影響密封性。解決方法：在安裝時，嚴格依照安裝要求，做好泵軸中心線與密封端面的誤差控制工作，并定期更換機械密封。

4 離心式水泵維護

4.1 故障維修

該維護方法允許機械有故障，解決方法是把已經(jīng)損壞的元件或者設施拆卸下來更換或者修理。這樣不僅浪費時間，同時維修費用相對較高，并且耽誤生產(chǎn)。同時，它讓維修部門處于“救火隊”的狀態(tài)，為了保障反應，必須做好零部件儲備工作，配置更多的工作人員以解決各種突發(fā)情況。當然也可能出現(xiàn)這邊問題解決又出現(xiàn)更嚴重問題的情況，讓維修人員始終處在忙碌的狀態(tài)，這種低效的方式是不可持續(xù)的。

4.2 預防性維護

該方法是結合工作要求，對離心式水泵進行維修與預防，在故障出現(xiàn)之前，就做好設施更換與維修工作。只要恰當安排，這種維護方式的成本更低。在設備不需要連續(xù)性工作時，就讓有經(jīng)驗的工作人員進行檢修，并且做好預防工作。它的優(yōu)點比較突出，但如果維護計劃安排不當，則會產(chǎn)生更多的維護。例如，如果維修人員技術能力不足，完整的機械設備被拆開后，二次安裝很可能影響安裝精度。

4.3 積極維護改造

該方法是在預防性維護的基礎上，根據(jù)故障原因做好維護改造。它要求明確事故原因，針對現(xiàn)有設備缺陷故障重新設計與技術改造，從源頭上減少故障。該維護方案不僅能延長設備使用周期，還能節(jié)省成本，能很好地發(fā)揮設備工作價值。同時在預防性維修的基礎上也很好地減小了隱患，現(xiàn)場維護一般較少，所以維護人員必須結合工作經(jīng)驗提高相關設施運行可靠性與安全性，以此改善生產(chǎn)與運行效率。需要注意的是：它要求維護人員擁有較好的工作經(jīng)驗及技術能力，同時在設備安裝、改造與調(diào)試中有著很高的要求。

5 結語

離心式水泵作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要設備，在水泵應用期間，必須分析水泵功能原理、性能、故障特征，盡最大努力減少設備故障，以此提高水泵工作效率。這樣才能保障水泵正常運行。隨著節(jié)能環(huán)保工作的推進，我們必須結合現(xiàn)實需求，對故障原因與具體現(xiàn)象進行分類整理，然后再結合實際情況進行管理維護。

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（責任編輯：秦遜玉）