在水泵的实际使用过程中,由于各种原因可能导致水泵出现各种故障,为确保水泵运行正常,需做好水泵故障的检测和排除工作。水泵故障是指在运行过程中发现或产生的影响其正常运行的问题,如设备不能正常工作或发生故障等。在水泵发生故障时,应及时检查和处理,保证设备正常运行。 水泵的日常检查工作,主要是根据各部件的使用状况、运行情况、运行记录等,对设备进行日常维护。此外,还要注意检查和排除水泵自身存在的故障。对其进行检修时,必须按规定进行操作,不允许野蛮操作和蛮干。在检修过程中,要认真检查和排除存在的问题,以避免发生其他故障。
一、水泵运行的原理
水泵的工作原理就是用一个水泵将水抽到另外一个地方。通常情况下,水泵是将水抽到高处的,我们看到的是有一个水管把水从低处抽到高处。
一般情况下,水都会从高处流下来,那水怎么会流到低处去呢?原来是因为有一个杠杆原理。杠杆的两端有个支点,中间有个杠杆。两个支点之间的距离叫杠杆长度。在杠杆长度不变的情况下,如果我们把两个支点之间的距离缩短了,那么力量就会加大了,我们就能把水抽起来。水泵就是用这个原理工作的。我们用水泵抽到高处的水,水泵一般都是装在高处的。如果把水泵放在水中,那么水泵就会把水抽到高处去。我们看到的是有一个水管把水送到低处去,其实那并不是真正的水管,而是一种类似于螺旋形的水管。把水流引到低处去以后,水流受到重力作用又会回到原来的高度上。这样水就被抽上来了。这就是水泵工作的原理。当然这个过程是不可逆的。因为一个水泵如果在长时间运行后会产生磨损,严重时会导致电机烧毁或者堵塞等现象,严重时甚至会影响到人们的正常生活和生产工作。因此为了避免水泵运行中出现上述现象,人们发明了离心泵和轴流泵等泵类产品。
二、水泵运行中的常见故障
(1)水泵不出水,也就是在某一时刻,水泵停止了工作,且在停机前有较长的压力下降时间;(2)水泵出现严重的振动或噪音;(3)水泵发生了大的震动或噪音;(4)水泵的压力和流量都正常,但出水量和压力都不正常;(5)水泵有较严重的振动或噪音,但离心泵无振动或噪音很小。造成以上现象的原因主要是:水泵机件磨损严重,叶轮不平衡;叶轮与泵壳之间产生摩擦;轴弯曲或变形;轴承损坏;转子的平衡块脱落或平衡孔磨损严重等[1]。
解决上述故障方法:(1)首先检查泵是否正常运转,然后进行检修和调整。(2)若泵轴弯曲变形,应更换新泵轴。(3)叶轮与泵壳之间产生摩擦,可将泵壳用油灰填充并抹平,或将叶轮放入油中转动几圈,即可消除摩擦现象。(4)轴承损坏应更换新轴承。(5)平衡块脱落或平衡孔磨损严重时,应重新打上平衡块或更换新平衡块。(6)若因叶轮与泵壳之间产生摩擦而引起振动的,可将叶轮和泵壳拆下,用细砂布磨去氧化皮后重新装配。
三、水泵运行的检修策略分析
(一)离心泵轴的检测及修复
离心泵轴是离心泵的重要组成部分,其运行状况直接影响着离心泵的工作效率。轴颈表面与泵壳之间间隙过大、过盈量不足、轴颈表面有裂纹和损伤等缺陷都会影响离心泵的运行效率。因此,必须对离心泵轴颈表面进行检测和修复,以确保离心泵正常运行。
离心泵轴的修复一般采用堆焊工艺,其中堆焊方法适用于焊接强度要求较高的轴颈表面修复,堆焊过程中要控制好堆焊层厚度和堆焊速度,并采用合适的火焰切割方法对其进行切割。在实际修复过程中,采用氩弧焊进行焊接,其优点是焊缝质量高、焊口强度高、焊接变形小、设备操作简单等。对于直径较大的轴可采用气刨清根或气刨铣削,对于直径较小的轴可采用磨床进行磨削。气刨铣削后,用锉刀对轴颈表面进行加工,并用磨床对其进行修整。在打磨的过程中,应控制好工件与工件之间的距离,以保证打磨过程中工件与轴之间不发生干涉[2]。
清洗与表面处理:在轴承座与泵轴接触面上,用喷砂或抛光机进行表面处理,要求喷刷均匀,不能有明显的砂眼和颗粒状物质,在喷砂前应将轴颈表面上的铁锈、氧化皮、油污等清除干净。然后将轴颈放在一根直径为30 mm的不锈钢管上,用扳手均匀拧紧在轴颈上,使其与轴径吻合。然后将轴放入一台压力为0.3 MPa的高压蒸汽中进行加热。
(二)泵头、 泵壳及导叶轮检测
首先,泵头:泵头是泵的主体,主要作用是将原动机的机械能转换成液体的势能,并把能量贮存起来,以满足液体输送的需要。泵的工作性能取决于泵头是否可靠,良好的泵头应具有如下特点:(1)泵头应具有良好的流道;(2)泵头表面光滑平整;(3)泵头无裂纹、无变形;(4)泵头上无明显的凸凹和毛刺。
其次,导叶:导叶是水泵中主要部件之一,其作用是把原动机的机械能转换成液体的势能,并将泵轴上所产生的转矩传递给叶轮。导叶在工作中会因机械磨损、冲蚀、腐蚀等原因而出现裂纹或变形,严重时会发生断裂。因此,对导叶应定期检查,及时更换。叶轮是水泵的主要部件,其作用是将原动机的机械能转换成液体的动能和势能,并将叶轮旋转时所产生的离心力传递给导叶,使泵正常工作。因此,叶轮应按设计要求制造,叶轮叶片的型线应平直、对称,叶轮内孔加工精度要高,以保证水泵正常工作。同时,对装配有导叶和泵轴的泵应进行动平衡试验,其不平衡量不应大于0.1%[3]。
最后,叶轮:叶轮是泵中最重要的部件之一。叶轮是使原动机机械能转化为液体势能,并使液体通过泵轴将势能转化为动能的部件。在实际使用中,泵叶轮磨损较快,易损坏;运行时间久了,叶轮上会出现斑点、裂纹等缺陷,影响到泵的正常运行。常用的检测方法有:(1)用千分尺测量叶轮与泵轴之间的间隙;(2)用游标卡尺测量叶轮表面粗糙度等。
(三)填料密封件的安装
填料密封的安装过程是一个比较复杂的过程,而且对于填料密封件的质量要求也很高,否则容易产生泄漏,导致水泵出现故障。下面介绍一下填料密封件安装时的一些注意事项。第一,将填料放在密封槽内,装上密封环并压紧,将密封环的外沿套在轴上,使轴与填料之间保持一定的间隙。第二,在安装时要保证密封环在轴上与轴垂直,并使其与轴面保持垂直。第三,在安装过程中,如果发现有划痕、磕伤等缺陷,应及时处理。如果处理不好会造成密封失效、泄漏。第四,将填料安装到轴上后应轻轻地将其压紧,直到压出的密封液从填料中溢出为止。第五,如果发现密封环出现了裂纹或破损等现象,应及时更换新的填料。
(四)确保操作检修
(1)启动前应检查水泵和电机有无异常,检查冷却水是否正常。(2)启动时应先打开入口阀门,当泵出口压力达到设定压力时再打开出口阀门。(3)启动时应缓慢打开,严禁突然打开,以防损坏机件或烧坏电机。(4)运行中如有不正常现象应立即停机检查。(5)水泵停机后应及时关闭入口阀门,以防液面上升堵塞进、出口管道或倒流入电机。(6)泵在运行中应经常注意轴承温度和电机的温升,一般不超过75℃。(7)对多台水泵同时运行的机组,当某一台出现故障时,应立即停止运行进行检修。(8)水泵停用时应把泵和电机内的水全部放净。长期停用的泵,应用油浸细沙或干砂密封。用油润滑的泵,停止后,必须把油放净,并清洗泵腔内的水[4]。
(五)保证轴承室的温度合理
(1)保证冷却水的清洁。冷却水不能含有杂质,并应定期清洗或更换。(2)保持冷却介质清洁,并经常检查冷却介质的压力、温度、流量等参数,及时调整或更换。(3)根据泵的类型选择适当的冷却器,并保证其冷却效果良好。(4)根据需要,定期更换冷却装置中的水,一般每月更换一次。(5)定期检查水泵和冷却器的工作状态和状况,及时发现异常情况并进行处理。(6)及时清除水封部位的污物和杂物,以避免其堵塞。(7)在正常运行时,注意检查冷却系统的流量和压力。必要时调整或更换合适的阀和节流装置。(8)对水封部位进行定期检查,定期添加冷却剂或更换冷却剂;当冷却器流量不足时,应及时进行调整或更换。
(六)严格运行管理
第一,开机前必须仔细检查各部件是否完整、清洁,紧固螺栓是否松动,各润滑部位是否需要加油或更换润滑油。第二,启动前要检查水泵的运转方向、转动部位、联轴器等情况。如果有问题,应及时处理。第三,水泵运行中应经常注意轴承的温度变化情况,正常温度为50℃-70℃,如超过此范围,应立即停车检查原因。第四,经常检查水泵的出水压力,出水压力一般为0.85-1.2 MPa。第五,水泵运行中应注意观察吸水池水位变化情况,保持吸水池水位高于出水管水位,以防止水泵汽蚀。第六,泵在运行中如发现有异常声音、振动等情况时,应立即停车检查并排除故障。第七,严格执行交接班制度,做好记录和交接班工作。
结语:综上所述,在水泵运行中,由于各种原因的影响,造成水泵故障时有发生。在检修时,对故障的分析、判断以及排除,对保证水泵的安全、高效运行,有着重要的意义。在处理这些故障时,首先要弄清水泵发生故障的原因是什么,分析原因后采取相应的措施,不能盲目检修。要彻底分析出故障产生的原因,才能对症下药。要采取正确的检修方法,如不能对磨损严重的地方进行修复时,可更换新部件;对于磨损不严重或故障不太严重的地方,可采用局部修复法,如将泵壳内表面磨平;对于磨损严重或故障很严重的地方,要采用整体更换法。