畢業(yè)論文--離心泵常見機(jī)械故障分析及解決方案研究

1、中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：離心泵常見機(jī)械故障分析及 解決方案研究 學(xué)習(xí)中心： 莆田奧鵬學(xué)習(xí)中心 年級(jí)專業(yè)： 網(wǎng)絡(luò)11秋 機(jī)械制造與自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 王晶 學(xué) 號(hào)： 11607380008 指導(dǎo)教師： 遲遠(yuǎn)迪 職 稱： 助教 導(dǎo)師單位： 中國石油大學(xué)（華東） 中國石油大學(xué)（華東）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院論文完成時(shí)間： 2013 年 5 月 22 日中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書發(fā)給學(xué)員 王晶 1設(shè)計(jì)(論文)題目： 離心泵常見機(jī)械故障分析及解決方案研究 2學(xué)生完成設(shè)計(jì)(論文)期限： 2013 年 6 月 8 日至 2013 年 8 月 5 日 3設(shè)

2、計(jì)(論文)課題要求： 要求介紹離心泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，重點(diǎn)分析離心泵常見的機(jī)械故障及處理方法，詳細(xì)闡述離心泵主要部件及常見易損件的檢測修理等。 4實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、調(diào)研）部分要求內(nèi)容： 5文獻(xiàn)查閱要求： 查閱2000年以來國內(nèi)外有關(guān)離心泵常見機(jī)械故障分析及解決方案研究方面的文獻(xiàn)和資料。 6發(fā) 出 日 期： 2013 年 6 月 5 日 7學(xué)員完成日期： 2013 年 7 月 28 日指導(dǎo)教師簽名： 遲遠(yuǎn)迪 學(xué) 生 簽 名： 王晶 摘 要泵是通用機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛的產(chǎn)品，而離心泵又是泵中重要的一類產(chǎn)品，由于離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單、流量易調(diào)節(jié)且范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于城市污水處理、農(nóng)田水利建設(shè)、

3、石化、電力、船舶等領(lǐng)域。離心泵有立式、臥式、單級(jí)、多級(jí)、單吸、雙吸、自吸式等多種形式，針對不同的輸送介質(zhì)和工作條件，由于操作不當(dāng)或者長期的磨損等因素，離心泵容易發(fā)生各種故障，機(jī)械方面的故障居多，這將直接導(dǎo)致泵的性能下降，甚至成為事故隱患。本文主要介紹離心泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，重點(diǎn)分析離心泵常見的機(jī)械故障及處理方法，在實(shí)際生產(chǎn)中做到心中有數(shù)，防患于未然。關(guān)鍵詞：離心泵，結(jié)構(gòu)原理，機(jī)械故障，處理方法目 錄第1章 前言1第2章 離心泵的概論22.1離心泵的基本構(gòu)造22.2離心泵的過流部件42.3離心泵的工作原理42.4離心泵的性能曲線5第3章 離心泵常見故障分析及處理方法63.1泵不排液及排液后中

4、斷73.2 泵不能啟動(dòng)或啟動(dòng)負(fù)荷大73.3流量不足73.4揚(yáng)程不夠83.5泵振動(dòng)或異常聲響83.6 軸承及軸封發(fā)熱83.7運(yùn)行中功耗大93.8轉(zhuǎn)子竄動(dòng)大93.9發(fā)生水擊103.10機(jī)械密封的損壞103.11故障預(yù)防措施13第4章 離心泵的氣蝕及其解決措施134.1 氣蝕的概述134.2 提高離心泵抗氣蝕能力的措施14第5章 離心主要部件及常見易損件的檢測修理165.1 主要部件的檢測修理165.2 常見易損件的檢測修理17第6章 結(jié)論19參考文獻(xiàn)20致謝21第1章 前言泵是用于提升液體、輸送液體或使液體增加壓力，把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量的一種機(jī)器。在21世紀(jì)工業(yè)迅猛發(fā)展的今天，離心泵因其具

5、有性能適用范圍廣（包括流量、壓頭及對介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性）、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費(fèi)和操作費(fèi)均較低等突出優(yōu)點(diǎn)而在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中得到極為廣泛的應(yīng)用。它的使用涉及到各個(gè)方面，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源，甚至在軍事領(lǐng)域都引用了很多它的原理。離心泵作為一種使用相當(dāng)廣泛的機(jī)器，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的地位，為了更好的了解并使用離心泵從而促進(jìn)其高效率的運(yùn)作，我們很有必要對離心泵進(jìn)行一下系統(tǒng)全面的理解。本論文在此較為系統(tǒng)理論的對離心泵的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了簡單介紹，詳盡探討了離心泵在化工生產(chǎn)中的常見問題及其應(yīng)對措施，以便于大家更好更方便的使用離心泵，少走彎路。第2章 離

6、心泵的概論2.1離心泵的基本構(gòu)造離心泵的種類很多，但基本結(jié)構(gòu)都相同。離心泵的基本構(gòu)造是由六部分組成的，分別是葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環(huán)，填料函。圖2-1 離心泵的基本構(gòu)造（1）葉輪是離心泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實(shí)驗(yàn)。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。（2）泵體也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。（3）泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距傳給葉輪，所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件。（4）軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適

7、當(dāng)一般為2/33/4的體積太多會(huì)發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱?；瑒?dòng)軸承使用的是透明油作潤滑劑的，加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂賤，太少軸承又要過熱燒壞造成事故。在水泵運(yùn)行過程中軸承的溫度最高在85度一般運(yùn)行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質(zhì)，油質(zhì)是否發(fā)黑，是否進(jìn)水）并及時(shí)處理。（5）密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，影響泵的出水量，效率降低。間隙過小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.251.10mm之間為宜。（6）填料函主

8、要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管注水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。保持水泵的正常運(yùn)行。所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意。在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對填料進(jìn)行更換。2.2離心泵的過流部件離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個(gè)部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。葉輪按液體流出的方向分為三類：(1) 徑流式葉輪（離心式葉輪）液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪(2

9、) 斜流式葉輪（混流式葉輪）液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪(3) 軸流式葉輪液體流動(dòng)的方向與軸線平行的葉輪按吸入的方式分為二類：(1) 單吸葉輪（即葉輪從一側(cè)吸入液體）(2) 雙吸葉輪（即葉輪從兩側(cè)吸入液體）葉輪按蓋板形式分為三類： (1) 封閉式葉輪(2) 敞開式葉輪(3) 半開式葉輪其中封閉式葉輪應(yīng)用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。2.3離心泵的工作原理液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下自葉輪中心被甩向外周并獲得了能量，使流向葉輪外周的液體的靜壓強(qiáng)提高，流速增大。液體離開葉輪進(jìn)入蝸殼，因蝸殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而使流體速度減慢，液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成靜壓能。于是，具有較高壓強(qiáng)的液體從

10、泵的排出口進(jìn)入排出管路，被輸送到所需的管路系統(tǒng)。泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿水以后，方可啟動(dòng)，否則泵體將不能完成吸液，造成泵體發(fā)熱，震動(dòng)，不出水，產(chǎn)生“空轉(zhuǎn)”，對水泵造成損壞（簡稱“氣縛”），造成設(shè)備事故。（離心泵啟動(dòng)時(shí)，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將儲(chǔ)槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵也不能輸送液體。此種現(xiàn)象稱為氣縛，表示離心泵無自吸能力，所以必須在啟動(dòng)前向殼內(nèi)灌滿液體。）2.4離心泵的性能曲線泵的揚(yáng)程、功率、效率及允許吸上真空度(或汽蝕余量)與泵流量之間的關(guān)系曲線稱為泵的特性曲線。它與同一坐標(biāo)上管道曲線的交點(diǎn)，稱為“泵的工況點(diǎn)(pum

11、p operating point)”。實(shí)質(zhì)上，泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部表現(xiàn)形式，通過實(shí)測求得。泵特性曲線是將由實(shí)驗(yàn)測定的Q、H、N、等數(shù)據(jù)標(biāo)繪而成的一組曲線。此圖由泵的制造廠家提供，供使用部門選泵和操作時(shí)參考。A、Q-H曲線表示泵的流量與揚(yáng)程的關(guān)系,是選擇和使用泵的主要依據(jù)。這種曲線有“陡降”、“平坦”、“駝峰”狀之分。平坦?fàn)钋€反映的特點(diǎn)是：在流量Q變化較大時(shí)，揚(yáng)程H變化不大；陡降狀曲線反映的特點(diǎn)是：揚(yáng)程變化較大時(shí)，流量變化不大；而駝峰狀曲線容易發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。在陡降、平坦、駝峰狀曲線的右分支上，隨著流量的增加，揚(yáng)程均降低，反之亦然。以下為不同轉(zhuǎn)速比的離心泵的Q-H曲線特性對照

12、表。表2-1 不同轉(zhuǎn)速比的離心泵的Q-H曲線特性對照表離心泵的比轉(zhuǎn)速Q(mào)-H曲線特性小于80具有上升和下降的特點(diǎn)(中間凸起，兩邊下彎)稱為駝峰性能曲線80-150具有平坦的性能曲線150以上具有陡降的性能曲線B、Q-N曲線表示泵的流量與軸功率的關(guān)系，是合理選擇原動(dòng)機(jī)功率和操作啟動(dòng)泵的依據(jù)。軸功率是隨著流量增加而增加的。當(dāng)流量Q=0時(shí)，相應(yīng)的 離心泵軸功率并不等于零，而為一定值(約正常運(yùn)行的60左右)，該功率主要消耗于機(jī)械損失上。通常應(yīng)按所需流量變化范圍中的最大功率再加上一定的安全余量選擇原動(dòng)機(jī)的功率大小。泵啟動(dòng)應(yīng)選在耗功最小的工況下進(jìn)行，以減小啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)。一般離心泵在流量Q=0工況下功率

13、最小，故啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉排出管路上的調(diào)節(jié)閥。假設(shè)離心泵里是充滿水的，如果長時(shí)間的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)溫度不斷升高，泵殼 、軸承會(huì)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能使泵體熱力變形，我們稱“悶水頭”，此時(shí)離心泵的揚(yáng)程為最大值。C、Q-曲線表示泵的流量與效率的關(guān)系，是檢查泵工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。曲線呈山坡形，當(dāng)離心泵的流量為零時(shí)，效率也等于零。隨著流量的增大，效率也逐漸增加，但到一定數(shù)值后效率就下降了 。離心泵的效率有一個(gè)最高值，在最高效率點(diǎn)附近，效率都比較高的區(qū)域稱為高效率區(qū)。D、Q-NPSHr曲線表示泵的流量與必需氣蝕余量的關(guān)系，是檢查泵工作是否發(fā)生氣蝕的依據(jù)。通常是按最大流量下的NPSHr，考慮安全余量及吸入裝置的有關(guān)參數(shù)來

14、確定泵的安裝高度。在運(yùn)行中應(yīng)注意監(jiān)控泵吸入口處的真空壓力表讀數(shù)，使其不超過允許的吸上真空度，以防止氣蝕。說明：1）離心泵的揚(yáng)程H一般是隨流量Q的增大而下降，這是離心泵的一個(gè)重要特性。2）離心泵的有效功率是指液體從葉輪獲得的實(shí)際能量，通常用Ne表示，可由泵的流量和揚(yáng)程求得。第3章 離心泵常見故障分析及處理方法造成離心泵故障的原因多種多樣各有不同，比較常見的有設(shè)備固有故障、安裝故障及運(yùn)行故障。這些故障不會(huì)憑空出現(xiàn)，都會(huì)伴有一定的征兆，因而在判斷離心泵故障時(shí)，應(yīng)結(jié)合設(shè)備狀態(tài)基本指標(biāo)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷，切忌妄下判斷。3.1泵不排液及排液后中斷不排液原因及處理方法如下：(1)灌泵不足（或泵內(nèi)氣體未

15、排完）。處理方法是重新灌泵。(2)泵轉(zhuǎn)向不對。處理方法是檢查旋轉(zhuǎn)方向。(3)泵轉(zhuǎn)速太低。處理方法是檢查轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)速。(4)濾網(wǎng)堵塞，底閥不靈。處理方法是檢查濾網(wǎng)，消除雜物。(5)吸上高度太高，或吸液槽出現(xiàn)真空。處理方法是減低吸上高度；檢查吸液槽壓力。排液后中斷原因及處理方法如下：(1)吸入管路漏氣。處理方法是檢查吸入側(cè)管道連接處及填料函密封情況。(2)灌泵時(shí)吸入側(cè)氣體未排完。處理方法是要求重新灌泵。(3)吸入側(cè)突然被異物堵住。處理方法是停泵處理異物。(4)吸入大量氣體。處理方法是檢查吸入口有否旋渦，淹沒深度是否太淺。3.2 泵不能啟動(dòng)或啟動(dòng)負(fù)荷大原因及處理方法如下：(1)原動(dòng)機(jī)或電源不正常。

16、處理方法是檢查電源和原動(dòng)機(jī)情況。(2)泵卡住。處理方法是用手盤動(dòng)聯(lián)軸器檢查，必要時(shí)解體檢查，消除動(dòng)靜部分故障。(3)填料壓得太緊。處理方法是放松填料。(4)排出閥未關(guān)。處理方法是關(guān)閉排出閥，重新啟動(dòng)。(5)平衡管不通暢。處理方法是疏通平衡管。3.3流量不足原因及處理方法如下：(1)同3.1。處理方法是采取相應(yīng)措施。(2)系統(tǒng)靜揚(yáng)程增加。處理方法是檢查液體高度和系統(tǒng)壓力。(3)阻力損失增加。處理方法是檢查管路及止逆閥等障礙。(4)殼體和葉輪耐磨環(huán)磨損過大。處理方法是更換或修理耐磨環(huán)及葉輪。(5)其他部位漏液。處理方法是檢查軸封等部位。(6)泵葉輪堵塞、磨損、腐蝕。處理方法是清洗、檢查、調(diào)換。3.

17、4揚(yáng)程不夠原因及處理方法如下：(1)同3.1的不排液(1)，(2)，(3)，(4)，排液后中斷的(1)，3.3的(6)。處理方法是采取相應(yīng)措施。(2)葉輪裝反（雙吸輪）。處理方法是檢查葉輪。(3)液體密度、粘度與設(shè)計(jì)條件不符。處理方法是檢查液體的物理性質(zhì)。(4)操作時(shí)流量太大。處理方法是減少流量。3.5泵振動(dòng)或異常聲響原因及處理方法如下：(1)同3.1排液后中斷的(4)，處理方法是采取相應(yīng)措施。(2)振動(dòng)頻率為040%工作轉(zhuǎn)速。過大的軸承間隙，軸瓦松動(dòng)，油內(nèi)有雜質(zhì)，油質(zhì)(粘度、溫度)不良，因空氣或工藝液體使油起泡，潤滑不良，軸承損壞。處理方法是檢查后，采取相應(yīng)措施，如調(diào)整軸承間隙，清除油中雜質(zhì)

18、，更換新油。(3)振動(dòng)頻率為60%100%工作轉(zhuǎn)速。有關(guān)軸承問題同(2)，或者是密封間隙過大，護(hù)圈松動(dòng)，密封磨損。處理方法是檢查、調(diào)整或更換密封。(4)振動(dòng)頻率為2倍工作轉(zhuǎn)速。不對中，聯(lián)軸器松動(dòng)，密封裝置摩擦，殼體變形，軸承損壞，支承共振，推力軸承損壞，軸彎曲，不良的配合。處理方法是檢查，采取相應(yīng)措施，修理、調(diào)整或更換。(5)振動(dòng)頻率為n倍工作轉(zhuǎn)速。壓力脈動(dòng)，不對中心，殼體變形，密封摩擦，支座或基礎(chǔ)共振，管路、機(jī)器共振，處理方法是同(4)，加固基礎(chǔ)或管路。(6)振動(dòng)頻率非常高。軸磨擦，密封、軸承、不精密、軸承抖動(dòng)，不良的收縮配合等。處理方法同(4)。3.6 軸承及軸封發(fā)熱軸承發(fā)熱原因及處理方法

19、如下：(1)軸承瓦塊刮研不合要求。處理方法是重新修理軸承瓦塊或更換。(2)軸承間隙過小。處理方法是重新調(diào)整軸承間隙或刮研。(3)潤滑油量不足，油質(zhì)不良。處理方法是增加油量或更換潤滑油。(4)軸承裝配不良。處理方法是按要求檢查軸承裝配情況，消除不合要求因素。(5)冷卻水?dāng)嗦?。處理方法是檢查、修理。(6)軸承磨損或松動(dòng)。處理方法是修理軸承或報(bào)廢。若松協(xié)，復(fù)緊有關(guān)螺栓。(7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。(8)甩油環(huán)變形，甩油環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，帶不上油。處理方法是更新甩油環(huán)。(9)聯(lián)軸器對中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對中情況和調(diào)整軸向間隙。軸封發(fā)熱原因及處理方法如下：(1)填料壓得太緊或磨擦。處理

20、方法是放松填料，檢查水封管。(2)水封圈與水封管錯(cuò)位。處理方法是重新檢查對準(zhǔn)。(3)沖洗、冷卻不良。處理方法是檢查沖洗冷卻循環(huán)管。(4)機(jī)械密封有故障。處理方法是檢查機(jī)械密封。3.7運(yùn)行中功耗大原因及處理方法如下：(1)葉輪與耐磨環(huán)、葉輪與殼有磨檫。處理方法是檢查并修理。(2)同3.4的(4)項(xiàng)。處理方法是減少流量。(3)液體密度增加。處理方法是檢查液體密度。(4)填料壓得太緊或干磨擦。處理方法是放松填料，檢查水封管。(5)軸承損壞。處理方法是檢查修理或更換軸承。(6)轉(zhuǎn)速過高。處理方法是檢查驅(qū)動(dòng)機(jī)和電源。(7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。(8)軸向力平衡裝置失敗。處理方法是檢查平衡孔，回水

21、管是否堵塞。(9)聯(lián)軸器對中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對中情況和調(diào)整軸向間隙。3.8轉(zhuǎn)子竄動(dòng)大原因及處理方法如下：(1)操作不當(dāng)，運(yùn)行工況遠(yuǎn)離泵的設(shè)計(jì)工況。處理方法：嚴(yán)格操作，使泵始終在設(shè)計(jì)工況附近運(yùn)行。(2)平衡不通暢。處理方法是疏通平衡管。(3)平衡盤及平衡盤座材質(zhì)不合要求。處理方法是更換材質(zhì)符合要求的平衡盤及平衡盤座。3.9發(fā)生水擊原因及處理方法如下：(1)由于突然停電，造成系統(tǒng)壓力波動(dòng)，出現(xiàn)排出系統(tǒng)負(fù)壓，溶于液體中的氣泡逸出使泵或管道內(nèi)存在氣體。處理方法是將氣體排凈。(2)高壓液柱由于突然停電迅猛倒灌，沖擊在泵出口單向閥閥板上。處理方法是對泵的不合理排出系統(tǒng)的管道、管道附件的布

22、置進(jìn)行改造。(3)出口管道的閥門關(guān)閉過快。處理方法是慢慢關(guān)閉閥門。3.10機(jī)械密封的損壞(1) 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)軸用的接觸式動(dòng)密封,它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下,兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊貼著相對旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到密封的要求。通用離心泵機(jī)械密封種類繁多,型號(hào)各異,但它們的泄漏點(diǎn)基本上都表現(xiàn)在6處： 動(dòng)、靜環(huán)端面處； 靜環(huán)與靜環(huán)盒的輔助密封處； 動(dòng)環(huán)與軸套的輔助密封處； 靜環(huán)盒與密封泵體之間的密封處； 軸套與泵軸之間的密封處； 動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處。其主要結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖3-1 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖1、軸套2、密封墊3、彈簧座4、彈簧5、推環(huán)6、動(dòng)環(huán)O形環(huán)7、擋環(huán)8、動(dòng)環(huán)9、

23、靜環(huán)O形環(huán)10、靜環(huán)11、密封填料12、防轉(zhuǎn)銷13、靜環(huán)座14、靜環(huán)座密封墊15、鎖緊螺釘16、泵軸（2）機(jī)械密封的故障表現(xiàn)密封端面的故障:磨損、熱裂、變形、破損(尤其是非金屬密封端面)。 彈簧的故障:松弛、斷裂和腐蝕。 輔助密封圈的故障:裝配性的故障有掉塊、裂口、碰傷、卷邊和扭曲;非裝配性的故障有變形、硬化、破裂和變質(zhì)。機(jī)械密封的故障在運(yùn)行中集中表現(xiàn)為振動(dòng)、發(fā)熱、磨損,最終以介質(zhì)向外泄漏的形式出現(xiàn)。（3）機(jī)械密封泄漏的原因分析及處理一般泵用機(jī)械密封在安裝后都要經(jīng)過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的試驗(yàn),以確認(rèn)機(jī)械密封安裝正確,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泄漏時(shí),便于及時(shí)進(jìn)行維修。另外,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可能突然出現(xiàn)泄漏,此時(shí)可以根據(jù)情況

24、進(jìn)行綜合分析,確認(rèn)導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏的真正原因,便于解決。下面就靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏、周期性或陣發(fā)性泄漏和經(jīng)常性泄漏3種情況分別進(jìn)行說明。靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏a、密封端面安裝時(shí)碰傷、變形、損壞；b、密封端面間安裝時(shí)夾入顆粒狀雜質(zhì)；c、密封端面由于定位螺釘松動(dòng)或沒有擰緊,壓蓋(靜止型的靜環(huán)組件為壓板)沒有壓緊;d、機(jī)器設(shè)備精度不夠,使密封端面沒有貼合；e、動(dòng)靜環(huán)密封面未被壓緊或壓縮量不夠或損壞；f、動(dòng)靜環(huán)“V”形密封圈方向裝反；g、軸套漏,則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。處理:加強(qiáng)裝配時(shí)的檢查、清洗;嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行裝配。周期性或陣發(fā)性泄漏a、轉(zhuǎn)子組件軸向竄動(dòng)量太大。處理:調(diào)整推力軸承,使軸

25、的軸向竄動(dòng)量不大于0.125mm。b、轉(zhuǎn)子組件周期性振動(dòng)。處理:找出原因并予以消除。c、密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常大幅度變化。處理:穩(wěn)定工藝操作條件。經(jīng)常性泄漏A.由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏。a、彈簧壓縮量(機(jī)械密封壓縮量)太小。b、彈簧壓縮量太大,石墨動(dòng)環(huán)龜裂。c、密封端面寬度太小。處理:增大密封端面寬度,并相應(yīng)增大彈簧作用力。a、補(bǔ)償密封環(huán)的浮動(dòng)性太差(密封圈太硬或硬化或壓縮量太大,補(bǔ)償密封環(huán)的間隙太小) 。處理:對補(bǔ)償密封環(huán)間隙太小的,增大補(bǔ)償密封環(huán)的間隙。b、鑲鉆或粘結(jié)動(dòng)、靜環(huán)的結(jié)合縫泄漏(鑲裝工藝欠佳,存在殘余變形，材料不均勻，粘結(jié)劑變形) 。c、動(dòng)、靜環(huán)損傷或裂紋。d、密封端面磨損,補(bǔ)

26、償能力消失。e、動(dòng)、靜環(huán)密封端面變形(端面所受彈簧作用力太大,按摩熱太大,產(chǎn)生熱變形;密 封零件結(jié)構(gòu)不合理、強(qiáng)度不夠,受力而變形;由于加工等原因,密封零件有殘余變形，安裝時(shí)用力不均引起變形) 。處理:更換有缺陷的或損壞的密封環(huán)。f、動(dòng)、靜環(huán)密封端面與軸中心線垂直度偏差過大,動(dòng)、靜環(huán)密封面相對平行度差過大。處理:調(diào)整密封端面。B. 由于彈簧缺陷引起的泄漏。a、彈簧端面偏斜。b、多彈簧型機(jī)械密封,各彈簧之間的自由高度差太大。C. 由于其它零件引起的經(jīng)常性泄漏。如傳動(dòng)、緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動(dòng)引起的泄漏。D. 由于轉(zhuǎn)子引起的經(jīng)常性泄漏。E. 由于介質(zhì)的問題引起的經(jīng)常性泄漏。 a、介質(zhì)里有懸浮性微

27、?；蚪Y(jié)晶長時(shí)間積聚結(jié)果,堵塞在動(dòng)環(huán)與軸之間、彈簧之間。彈簧與彈簧座之間,使補(bǔ)償密封環(huán)不能浮動(dòng),失去補(bǔ)償緩沖作用。 b、介質(zhì)里的懸浮微粒或結(jié)晶堵在密封端面間,使密封端面迅速磨損。處理:開車前要先開沖洗冷卻液閥門過一段時(shí)間再盤車開車;如加大沖洗冷卻液;適當(dāng)提高介質(zhì)入口溫度;提高介質(zhì)過濾、分離效果。3.11故障預(yù)防措施（1）保證離心泵的潤滑良好（2）加強(qiáng)易損件的維護(hù)。（3）流量變化平緩，一般不做快速大幅度調(diào)整。（4）嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，杜絕違章操作和野蠻操作。（5）做好狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析處理。（6）定期清理泵入口過濾器。第4章 離心泵的氣蝕及其解決措施4.1 氣蝕的概述離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體在泵內(nèi)

28、的壓力變化如下圖所示。流體的壓力隨著從泵入口到葉輪入口而下降，在葉片入口附近的K點(diǎn)上，液體壓力最低。此后，由于葉輪對液體做功，壓力很快上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近的壓力PkPv（Pv為液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力）時(shí)，液體就會(huì)汽化，同時(shí)，還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體逸出，它們形成許多氣泡，當(dāng)氣泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)，外面的液體壓力高出氣泡內(nèi)的汽化壓力，則氣泡會(huì)凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體相互撞擊，使局部的壓力突然劇增，這不僅阻礙流體的正常流動(dòng)，尤為嚴(yán)重的是，如果這些氣泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)的小彈頭一樣，連續(xù)撞擊金屬表面，撞擊頻率較高，金屬表

29、面會(huì)因沖擊疲勞而剝裂。若氣泡內(nèi)夾雜其他某些活性氣體,（如氧氣），它們借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量會(huì)形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對金屬起電化學(xué)腐蝕的作用，更加加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊，形成高壓、高溫、高頻沖擊載荷，造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為氣蝕。4.2 提高離心泵抗氣蝕能力的措施（1）合理確定葉片進(jìn)口邊和前蓋板形狀葉片進(jìn)口邊向葉輪進(jìn)口外延，減少前蓋板與葉輪軸線夾角，即減少液流從軸向到徑向的過渡程度，縮短了從泵入口到葉輪入口的距離，減少了液流從軸向到徑向的轉(zhuǎn)彎損失，這些都可以減少壓降系數(shù)，從而提高泵的抗氣蝕性能。但這樣也并不是十全十美的，會(huì)增加葉輪鑄造

30、的難度和增大葉輪軸向尺寸。（2）合理增大葉片進(jìn)口沖角通常推薦葉片進(jìn)口沖角為315度，其結(jié)果可以增大葉片進(jìn)口安放角，減少壓降系數(shù)，從而既不影響泵的效率又可提高泵的抗氣蝕能力。（3）采用雙吸式葉輪在泵流量一定的情況下，采用雙吸式既可以使流經(jīng)單側(cè)葉輪的流量減少一半，從而降低每個(gè)葉輪進(jìn)口平均流速、葉輪進(jìn)口處液體的相對速度和流經(jīng)繞過葉輪頭部的壓降系數(shù)，但這樣會(huì)受到結(jié)構(gòu)的限制。（4）增加誘導(dǎo)輪在離心泵葉輪前面增加一個(gè)葉片負(fù)荷很低的軸流式葉輪，即為誘導(dǎo)輪。誘導(dǎo)輪不同于一般的軸流式葉輪，它的輪轂比較小，葉片安放角也小，葉片數(shù)也少，葉柵密度大，這些特點(diǎn)使之具有很好的抗氣蝕性能。誘導(dǎo)輪產(chǎn)生的揚(yáng)程能為后繼的離心式葉

31、輪起到增壓作用，使離心泵葉輪入口不產(chǎn)生氣蝕。除誘導(dǎo)輪本身具有優(yōu)良的抗氣蝕性能外，它距離泵入口很近，能較明顯的減少從泵入口到葉輪進(jìn)口間的能量降低值。由于誘導(dǎo)輪葉片間流道較長，且外緣處相對速度大，故而外緣處如果產(chǎn)生氣泡，在外緣離心力作用下，壓力較高，也不易發(fā)生氣蝕和“堵塞”流道，即誘導(dǎo)輪性能受氣泡影響敏感程度較離心葉輪要低。是故增加誘導(dǎo)輪是提高離心泵抗氣蝕性能的一種好辦法。（5）安裝前置泵在大型高揚(yáng)程泵前設(shè)計(jì)安裝高壓前置泵，可提高揚(yáng)程泵的入口壓力，增大吸入管道的有效氣蝕余量，從而優(yōu)化前者的耐氣蝕性能。（6）調(diào)整安裝高度降低泵的安裝高度或提高入口容器的安裝高度，從而預(yù)防氣蝕的產(chǎn)生。（7）采用耐氣蝕（

32、耐沖刷及耐磨損）的好材料此措施不能直接提高耐氣蝕性能，但能使泵更加耐氣泡侵蝕，雖治標(biāo)不治本，但也可延長泵的使用壽命。這些材質(zhì)的葉輪及流道可打磨，從而提高表面光潔度，減少液流漩渦的生成，減少誘發(fā)新氣泡的機(jī)會(huì)，從而間接減少泵的氣蝕。（8）改善泵的吸入裝置，增加有效氣蝕余量減少吸入管路壓力損失（減少吸入管路的彎頭及閥門數(shù)量，管路盡可能短而直），盡可能保證入口流體穩(wěn)定流動(dòng)，避免流道內(nèi)產(chǎn)生渦流。（9）調(diào)整轉(zhuǎn)速加裝變頻器，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，從而減少汽蝕余量，進(jìn)而減少泵氣蝕的可能性。不僅如此，適當(dāng)降低泵的轉(zhuǎn)速還能收到顯著地節(jié)能效果。第5章 離心主要部件及常見易損件的檢測修理5.1 主要部

33、件的檢測修理5.1.1葉輪的修理葉輪與其它零件相摩擦，所產(chǎn)生的偏磨損，可采用堆焊的方法來修理。葉輪的層厚減薄，鑄鐵葉輪的氣孔或夾渣，以及裂紋，一般是用新的備品配件進(jìn)行更換或用“補(bǔ)焊法”來進(jìn)行修復(fù)。葉輪進(jìn)口端和出口端的外圓，其徑向跳動(dòng)量一般不應(yīng)超過0.05mm。如果超過得不多（在0.1mm以內(nèi)），車去0.060.1mm，如果超過很多，應(yīng)該檢查泵軸的直線度偏差，矯直泵軸，消除葉輪的徑向跳動(dòng)。5.1.2軸套的修理磨損量很小時(shí)，采用堆焊的方法進(jìn)行修復(fù)。如果磨損比較嚴(yán)重，磨痕較深，就應(yīng)該更換新的軸套。5.1.3泵軸的修理泵軸的彎曲方向和彎曲量測出來后，可對泵軸進(jìn)行矯直。磨損深度不太大時(shí)，用堆焊法修理。堆

34、焊后在車床上車削到原來的尺寸。磨損深度較大時(shí)，可用“鑲加零件法”進(jìn)行修理。磨損很嚴(yán)重或出現(xiàn)裂紋的泵軸，一般不修理，用備品配件進(jìn)行更換。泵軸上鍵槽的側(cè)面，如果損壞較輕微，可使用銼刀進(jìn)行修理。如果歪斜較嚴(yán)重，應(yīng)該用堆焊的方法來進(jìn)行修理。除此之外，還可用改換鍵槽位置的方法進(jìn)行修理。5.1.4泵體的修理泵體滾動(dòng)軸承孔的內(nèi)圓尺寸磨大或出現(xiàn)臺(tái)階、溝紋等缺陷。把軸承孔尺寸鏜大，然后，按鏜后軸承孔的尺寸鑲套。鑄鐵泵體出現(xiàn)夾渣或氣孔，泵體因振動(dòng)、碰撞或敲擊出現(xiàn)裂紋時(shí)，采用補(bǔ)焊或粘結(jié)的方法進(jìn)行修理。5.2 常見易損件的檢測修理5.2.1密封環(huán)的檢查與測量（1）密封環(huán)磨損情況的檢查：密封環(huán)的磨損通常有圓周方向的均勻

35、磨損和局部的偏磨損兩種。而任何一種徑向間隙的磨損，都會(huì)造成密封環(huán)的報(bào)廢。（2）密封環(huán)與葉輪進(jìn)口端外圓之間徑向間隙的測量: 可用游標(biāo)卡尺來測量密封環(huán)與葉輪進(jìn)口端之間的徑向間隙。首先測密封環(huán)內(nèi)徑的尺寸，再測葉輪進(jìn)口端外徑的尺寸，然后計(jì)算出它們之間的徑向間隙進(jìn)行對照。如達(dá)到極限間隙數(shù)值時(shí)，則應(yīng)更換新的密封環(huán)。對于密封環(huán)與葉輪之間的軸向間隙，一般要求不高，以兩者之間有間隙，而又不發(fā)生摩擦為宜。5.2.2密封環(huán)的修配密封環(huán)的外圓與泵蓋的內(nèi)孔之間兩者配合后不應(yīng)產(chǎn)生任何松動(dòng)。密封環(huán)外徑的尺寸為修理尺寸，可以利用銼配的方法，其過盈值為00.02mm左右。最后，用手錘將密封環(huán)打入泵蓋中心的孔內(nèi)。密封環(huán)內(nèi)圓與葉輪

36、進(jìn)口端外圓之間形成間隙配合。如果間隙太小，可以在車大一些，或刮大一些，使兩者保持一定的徑向間隙。如果間隙太大，則應(yīng)該更換新的密封環(huán)。密封環(huán)的厚度較小，強(qiáng)度較低，如果發(fā)生較大的磨損或斷裂現(xiàn)象，通常不予以修理，而應(yīng)該更換新的備品配件。5.2.3填料密封的安裝與修理填料密封的檢查與測量：填料密封的主要零部件有填料函外殼、填料、液封環(huán)、填料壓蓋、底襯套等。檢查和測量填料密封時(shí)，應(yīng)著重于以下幾個(gè)方面工作：（1）泵殼與軸套之間的徑向間隙:首先用游標(biāo)卡尺量取中心孔的內(nèi)徑，再量取軸套的外徑，然后計(jì)算出來。徑向間隙a的數(shù)值越小越好，但不能出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象。徑向間隙過大時(shí)，出現(xiàn) “吃填料”的現(xiàn)象。泵殼與軸套之間的徑向

37、間隙為0.30.5mm。（2）填料壓蓋外圓與填料函內(nèi)圓的徑向間隙:離心泵的填料函對于填料壓蓋的推進(jìn)，起著導(dǎo)向的作用。徑向間隙太大，填料壓蓋容易被壓扁，將導(dǎo)致摩擦和磨損。（3）填料壓蓋內(nèi)圓與軸套外圓之間的徑向間隙:離心泵填料壓蓋內(nèi)圓與軸套外圓之間的徑向間隙數(shù)值太小，填料壓蓋內(nèi)圓與軸套外圓這將會(huì)發(fā)生摩擦，同時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，使填料焦化而失效，使填料壓蓋與軸套受到磨損。一般情況下徑向間隙為0.40.5mm。5.2.4填料密封裝置的修理填料壓蓋的修理:填料壓蓋外圓與填料函內(nèi)圓之間的徑向間隙為0.10.2mm。如果徑向間隙過小，可車削或銼削至需要的尺寸。如果徑向間隙太大，則應(yīng)更換新的填料壓蓋。填料壓蓋內(nèi)圓與軸套外圓之間的徑向間隙為0.40.5mm。如果間隙值過小，在車床上將填料壓蓋的內(nèi)孔車大一些，以保證應(yīng)有的間隙。5.2.5機(jī)械密封的檢查和測量（1） 動(dòng)環(huán)和靜環(huán)貼合面的檢查： 機(jī)械密封中動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的貼合面，是軸向密封的密封面?？捎?0°角尺測量貼合面對中心線的垂直度偏差。另外，每個(gè)貼合面沒有不平滑的劃痕