水泵故障诊断及维修处理措施探析乔亚文

水泵故障诊断及维修处理措施探析乔亚文

乔亚文

(广西防城港核电有限公司广西壮族自治区538001)

摘要：离心泵主要是由叶轮、轴承、密封部件、泵体、泵轴及密封环六个部分组成，每一个部件的损坏都可以直接导致离心泵出现故障，而离心泵产生的原理则是由叶轮叶片高速的旋转，从而带动液体，并从轨道中甩出，达到输送的目的，在启动离心泵之前，必须要将泵灌满液体，不然会出现气缚现象，而若泵的高度过高，则会产生气蚀现象，除此之外操作上的疏忽，或者液体不符合该离心泵所适用的范围，都会导致离心泵出现问题，因此离心泵的故障诊断是一件难度不小的事情，下文就针对其中几个主要的问题进行简要的探讨。

关键词：故障；原因；检修

引言：

现代化机械设备在工业生产中占据重要地位，这些设备的运行状态直接影响工业生产的效率，为了保证机械设备的安全性、可靠性，设备的状态监测及故障诊断非常重要。离心泵广泛应用于电力、煤炭、冶金等等行业之中，在液态介质输送、系统增压等工作中发挥着重要作用。但离心泵运行过程中很容易出现泄漏故障、转子弯曲故障等问题，严重影响设备正常工作，必须要加强故障诊断及检修。

1.离心泵故障成因

1.1转子弯曲

该类故障的成因在于设备过长时间没有重启，一旦使用，就会出现转子弯曲现象。造成这一现象出现的原因是离心泵设备在停放过程中，未按照相关规范标准进行冷却处理或是在使用过程中转子的速度过快，会导致转子弯曲。

1.2转子与定子摩擦

转子与定子间的摩擦故障分轻度与重度摩擦两种。轻度摩擦主要产生于联轴器的罩摩轴。重度摩擦故障则主要产生于电动机转子与定子间的接触。究其原因，是由于转子转动过程与定子的摩擦系数过大，使得设备运行的稳定性降低。

1.3转子不平衡

转子不平衡是由于转子部件出现不同程度的偏心，从而引起离心泵出现原始不平衡、渐发性不平衡以及突发性不平衡。离心泵的故障均可采用对应的控制措施来进行避免，为此，研究人员可从多角度出发，来选用故障诊断技术，以降低故障给企业生产加工过程带来的负面影响。

2.离心泵故障诊断方法

2.1振动分析诊断法

振动分析法是离心泵故障检测技术中最为有效且应用最广泛的方法，其可以对上述故障中多种故障方式进行检测，例如转子不平衡、转轴弯曲等等。其诊断的方式也较为简单，首先是调查相关机组的资料与情况，了解基本的离心泵特性参数与规格，然后就可以进行振动测试，将信号进行分析与处理，此处需要处理的是将信号中复杂的振动通过多种变换，去除噪声干扰，提取出有用的运行状态信息，再结合数据库中的正常信号特征，判断振动是否有异常，若有则分析出原因及对策，并进行技术手段的维修。而该技术手段中信号的处理与分析是核心型技术，而信号的识别与预处理则是关键所在。此种分析手段是借助信号的收集与处理，从而将振动数据中存在问题的部分抽取出来，能够较为准确的掌握全面的信息，了解设备整体的运行状态与质量情况。

2.2油类光谱分析诊断法

离心泵的工作属于以一种长时间高速运转而实现液体运输的装置设备，因此避免不了的故障便是摩擦引起的各类磨损损坏，轴承、齿轮、叶片、连杆等处又是极为脆弱的，因此就可以利用测定油中各类金属元素的含量、颗粒的大小以及分布情况来分析磨损的程度是否已经造成泵的不正常工作。而测定的方式则是通过光谱分析来实现的。对于油的测定由两种方式——吸收光谱以及发射光光谱，这两种方式的基本原理是一致的，都是通过元素在受到能量冲击后，吸收或释放出来的能量转换为光谱从而进行特征光谱的显示，而各类特征元素的光谱的谱线位置以及强度可以表现出该检测物质的状态。此类分析诊断方法能够分析出的粒子颗粒直径范围较广，并能够测定出粒子的形状与大小分布，尤其对铁元素离子分析敏感，是一种较为简易且准确的检测设备磨损度的方法之一[1]。

2.3噪声分析诊断法

离心泵的工作中避免不了会出现各类声音，而通过分析正常状态下各类声音的分布频率与故障时各类声音频率进行对比，就可以很直接的检测出某些部件问题所在。轴承、叶轮等零件在设备运转时会有各自特征性的噪声频率与发声范围，在故障检测时，对噪声的检测是最初也是最为方便的检测手段之一，在暂停检测设备之前进行噪音分析诊断，可以有效的增加维修的效率与准确度，避免造成不必要的时间浪费。此类分析诊断方法与振动分析方法有很多相似之处，但是在提取信号时会有一定的限制，因此不如振动分析法的应用范围广泛。

3.水泵故障维修处理措施

3.1零部件的维修

对泵体和底座进行维修时，要保证其光滑度和平分程度，用1米长的检测尺进行测量时，其具体数值不能超过0.1毫米，泵体安装的具体水平在横向和纵向方面均要在0.05mm/m左右。泵轴上要安装相应的零部件，表面的粗糙度要控制在一定的范围内，各个配件间的径向圆跳动要小于0.03毫米，键槽在进行修复时，要按照层级进行维修，最大可增强一个层级，也可在其90度或者是120度方向重新建立一个新的键槽。轴颈若是出现磨损，可采取不同的方式进行修复，常用的办法为电镀、涂镀和喷镀，在进行这些操作时，要对轴进行稳固，保证其不产生变形的情况。轴套与轴之间的缝隙要有所控制，在0.01毫米左右，轴套的材料也有一定的标准尺度，轴套表面不能有砂眼、气孔等问题。

3.2密封装置的维修

在填料时要注意密封处理，填料所需的压盖和轴套间隙不能超过1毫米，并要保证周围缝隙的均匀程度。轴套的粗糙度也有一定的标准，不能高于1.6。所选的填料接口要与应斜口进行有效对接，选取的材料要符合相应的规定标准，环槽的位置要在外侧，确保水流能够进行正常运输[2]。

3.3机械密封的维修

在进行机械密封时，要控制好机械的表面粗糙程度，泵轴的轴向窜动程度要保证在0.5毫米左右。动换和静环相结合时，材料的密封度要符合一定的标准。在进行拆装维修时，要仔细谨慎，以免出现碰撞的情况，在处理环密封圈时，不能用手或者铁器进行敲打，这样会对机械密封产生不利的影响。

结论：

简而言之，随着科技水平的不断发展，社会对各个行业的要求也在逐步提升。单级离心泵在许多行业都有所涉及，应用范围比较广，其现代化程度也应随着时代的发展有更高层次的加强，因此，对操作人员提出了更高的要求。为了能更好的利用单级离心泵，操作人员要对其性能、检测标准、维修标准有所了解，提高自身的专业技能，进而保证单级离心泵能够进行高效运转[3]。

参考文献：

[1]唐贵基，王晓龙.自适应最大相关峭度解卷积方法及其在轴承早期故障诊断中的应用.[J].中国电机工程学报，2018，06（03）：1436-1444.

[2]刘军，吴红兰，宫淑丽.基于多方法联合的故障诊断技术研究.[J].航空计算技术，2017，01（13）：111-115-120.

[3]王琳.机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势.[j].武汉工业大学学报，2017，22（03）：1235-1246.