水环真空泵常见故障分析及解决方案

水环真空泵常见故障分析及解决方案

杨立文

大庆石化公司塑料厂成品二车间

摘要：在化工工业中，水环真空泵作为一种较为成熟和适用的真空泵已得到广泛应用。对水环真空泵的组成、工作原理、在使用过程中出现的几种典型的故障现象进行了分析，并提出了相应的解决办法，并根据使用过程中出现的几种故障现象，最后结合维修经验列举了真空泵的损坏原因。

关键词：水环真空泵  故障  解决方案

1水环型真空泵的研究概况

水环型真空器用于将非腐蚀、不溶解、不含固态粒子的其他气体吸入或加压，使封闭体系达到适当的真空状态。可将所吸的空气与少量的液态混合。主要用于机械，石化，医药，食品，以及电子等行业。因其工作时气体的加压为恒温状态，故在对易燃、易爆气体进行加压、抽取时，其安全性较高，故水环真空泵得到了普遍的使用。真空泵由泵体，泵轴，叶轮，轴承架，前后端盖，泵联轴器，轴承压盖，定位圈，键，轴套螺母，吸排气管等构成。水环型真空泵的工作机理是：在起动过程中，将叶片与水泵的轴向相对布置成一个偏中心，然后向水泵中注入一定量的水。随着水泵轴线的转动，在一种离心作用下，水流被抛出到水泵外壳周围，从而构成空心水环，水环上部的内壁与叶轮的中心呈切线关系，而水环下部的内壁则与叶轮的中心相连接，这时，水环和叶轮的中心处就会出现一个类似于新月形状的空隙。每次旋转，叶轮之间的间隙就会发生变化。在每一片叶子之间，水流就像是一个活塞，而水泵则持续地抽取空气。

2几种常见的水环真空泵故障

根据本人多年的工作经验，通过对水环真空泵常见的一些常见的故障现象的剖析，找到了产生故障的根本因素，并提出了基本解决方法。

2.1真空故障

在生产实践中，经常会出现真空计上的压力值偏小，或者压力值完全不动等现象。理由如下。

2.1.1在真空计上的故障

在大修过程中，往往会出现抽气阀运行良好，而抽气阀的真空度却偏小的现象。我们对此进行了分析，认为是因为真空表有问题，但拆卸后才知道，原来是因为材料阻塞了真空表的管道，使真空表上的数值发生了扭曲。

2.1.2电动机转向的问题

在维修过程中，我们看到，在抽油杆上，真空杆上的指针基本不会移动，但机械运行良好，抽油杆上也没有什么东西冒出来，经一看，原来是电机旋转方向颠倒了。

2.1.3阀门故障

在维修过程中，在机械装置一切如常的情况下，才知道是气门阻塞或气门内部渗漏。

2.2泵轴承的损坏

2.2.1轴承润滑油不足

在维修过程中，我们发现，在使用过程中，轴承架故障，温度极高，并伴随有奇怪的声音。将其拆卸后，发现其轴承架破损，且缺乏润滑。在大修、维修过程中，这种情况屡见不鲜。

2.2.2错误地安置了轴承

不适当地设置了轴承，比如轴承与端盖之间的空隙过少，造成轴承及轴承盖出现了严重的磨耗状况，使轴承运转不正常，有窜动现象。

2.3 泵体振动

2.3.1叶轮倾斜度

水泵的本体震动很严重，经过拆卸后，发现水泵的各个部件完好，最后才知道是由于叶片内部部分出现了晶体，叶片不均衡造成的震动。

图1为水环型真空机的工作示意图

2.3.2关于轴承收缩螺母的几个问题

泵本体震动很大，从外面看，有没有松脱，拆开检查，发现一端轴承的锁紧丝圈松动。

2.4叶轮的故障

叶片是由轴头与轴头连接，轴两端支承在轴承瓦架上。由于真空泵叶轮叶片在泵体中的转动速度很快，而且与导流管的水流和多种腐蚀性的空气发生了剧烈的磨擦，长期运行下来会产生磨损。在大修过程中，常出现抽吸不开的情况，后经分解后，发现抽吸器的叶轮因材料的原因，有较大的阻塞，但通过蒸汽的冲洗，熔化后，可以迅速的重新安装。

3水环真空机的检修方案

由以上分析的水环真空泵的常见故障，根据故障原因做好对应的检修工作，确保水环真空泵的正常运行，保障装置的平稳运行。

3.1管道积水检修方案

工作中，要定期对水环真空泵进行另行检查，重点检查进出气管道的积水问题，及时清理积水，特别是雨季。同时，还要对水环真空泵的水气分离器进行优化，可以使用具有更高耐磨和耐腐蚀的材料，另一方面，可以将水气分离器管筒扩充变粗，这样就为减少水蒸汽的积累，为设备提供更大的空间，从根本上减少和预防积水问题。

3.2水环真空泵动力不足的处理办法

加强对供电电压的日常检查，确保其在规定的电压范围的前提下，增加供水量也是行之有效的方法。水环真空泵的工作期间，叶轮与分配板之间的间隙要符合要求，要定期对其进行监测和维护，使其维持在0．15mm到0．20mm之间。而且，还要定期对设备泄露情况和叶轮进行监测和替换，保证出水管路正常，从而保正真空泵力度在正常水平。另外，以前真空泵采用的是垫圈型的密封件，这种密封件很容易更换，而且还会增加垫圈，会对生产造成很大的影响。通过技术改造，使传统的填充式密封件变为了机械密封件，使其使用寿命超过一年，节省了许多维修费用，取得了很好的成效。

3.3水环真空泵流量不足的处理方法

水环真空泵流量不足是最为普通的一种故障，而其的处理方法也很常规。如检查连接处密封情况，管路及止回阀等有无损坏等，都可以是解决流量不足的问题。在真空泵正常运行期间，定期的检查填料的紧实程度，也可以预防流量不足这一现象。

3.4真空泵内晶体的清除

由于容易结冰的材料往往会在油管、油管中形成晶体，从而导致叶轮不能转动或运转不平稳，从而导致叶轮的磨损及其它问题。现在常用的方法是通过机械锤击或者使用酸、碱溶液来进行清洁。根据真空泵的工作特性，在真空泵的泵体上加装一根用于吹扫的蒸汽管道，有效地降低了泵体的维修周期，取得了良好的成效。

3.5对真空泵叶片进行维修

叶轮只是少了一到两个零件，还有一些缺件，可以用特殊的电极来修补。经修补后，该叶片经焊接后，运行状况良好。如果是比较大的，那就只能换新的了。

4检修过程中出现故障的心得体会

根据实际工作中对真空泵进行检修的体会，对真空泵频繁发生故障的主要因素进行了归纳。(1)造成真空率下降的主要因素有：气门、管路堵塞、旋转方向错误、总成的缝隙太大、太小、真空仪变形。(2)造成轴承失效的因素：长期、高转速、疲劳、失油、安装不合理、重载等。(3)造成泵本体震动的因素：支座螺母没有锁定，轴承破损，叶轮缺失，地脚松脱，轴径磨耗等。(4)造成转子磨损的因素有：酸和碱性侵蚀、过多的晶体物质、过载、材质差等。通过分析，可以发现问题的根源，从而制定出正确的对策。

5小结

在化工工业中，水环真空泵是最常见的一种。因其用途广泛，各单位对其进行维修与养护十分关注。不过仅仅依靠维修和维修是不够的，需要通过多种方式来确定设备的状态，以及如何解决问题。因此，必须要有多种的技术和知识，对装备进行良好的养护，以保证装备的良好运转。

参考文献：

[1]郑建.水环真空泵常见故障研究分析[J].机械管理开发，2019，31(5):163-164；169.

[2]张苗.水环真空泵故障分析及处理方案[J].河南科技，2020（23）：87