齿轮泵常见故障及处理措施
2014-01-27付镇
付 镇
(青岛前进船厂,山东 青岛 266001)
齿轮泵常见故障及处理措施
付 镇
(青岛前进船厂,山东 青岛 266001)
通过对齿轮泵的修理,总结出齿轮泵一些比较常见的故障,分析故障产生的原因、解决这些故障的处理措施,以及齿轮泵的管理。
齿轮泵;故障;特点;处理措施;管理
齿轮泵是很常见的回转式容积式泵,其主要的工作部件是互相啮合的齿轮。与其它同流量的泵相比较,齿轮泵体积最小[1]。但是它的自吸性能很好,无论在高速还是低速,甚至是用手转动的时候,都能够可靠地实现自吸,又因为它的转速范围大,不易咬死,因此广泛地应用在舰艇中,并且在使用过程中伴随着出现各种故障。针对在修理过程中遇到各种故障进行分析研究。
1 齿轮泵的常见故障及其产生的原因
1.1 启动后不能排油或流量不足
1)不能建立足够大吸入真空度的原因。密封圈损坏或者密封不良导致外漏严重,从而使泵不能建立足够的吸入真空度;新泵或者拆修过的泵齿轮表面没有浇油,导致泵的齿轮磨损严重,致使泵难以实现自吸;泵转速过低(一般n<200~300 r/min时,不能正常工作)、泵反转或泵的齿轮卡阻[1-2];吸入管漏气或者吸入管路损坏和磨损及吸口露出液面,致使泵不能建立足够大的吸入真空度。
2)有较大吸入真空度而不能正常吸入的原因。吸高太大(液压泵一般≯500 mm);油温太低[2],黏度太大致使吸入真空度过大,析出的气体太多,使泵的容积效率降低[2];吸入管路堵塞,如吸入滤器脏堵或公称流量太小、吸入阀未开或者吸入管损坏或者磨损;油温过高或吸入油中的气泡太多,导致泵的泄漏增加,从而产生“气穴现象”。
3)排出方面的问题。排出管漏泄或者排出管损坏或排出管磨损严重,排出管旁通,安全阀弹簧太松,使安全阀不能及时的回到原位,导致泵工作异常;排出阀未开或排出阀损坏或排出管滤器堵塞,导致泵体内的压力过高,从而使安全阀顶开,泵排量不足。
1.2 工作噪声太大
1)液体噪声。由漏入空气或产生气穴现象而引起,油的温度高则粘度降低,从而使泵的泄漏增加,导致液体的噪声加剧;油温过低使油的粘度太大,从而吸入真空度过大,析出的气体增多,产生“气穴现象”;总之吸高太大、油温太低和黏度太大、吸入管堵塞、油温过高或吸入油中的气泡太多,从而使泵的液体噪声增加。
2)机械噪声。原因可能是泵和原动机对中不良,导致滚动轴承损坏或松动,加剧了滚动轴承的磨损,增加了机械噪声;安全阀跳动,齿轮磨损严重而啮合不良,齿轮在轴上的键松动,泵轴弯曲或因加工、安装不良引起泵内机械摩擦等。如联轴节偏心大或润滑不良;电动机故障;减速机异常;轴封处安装不良;轴变形或磨损。
1.3 泵压力不足
产生的原因主要有:齿轮泵径向间隙与轴向间隙过大,导致泵内泄漏增加,从而不能建立足够的真空度,因而使泵的压力不足,其中端面间隙的影响更大;齿体有裂纹,使泵的泄漏增加,从而不能建立足够的真空度,使泵压力不足;油液粘度太高则吸入真空度太大,析出的气体增加,从而使泵压力不足;电动机功率与齿轮泵不匹配,转速过高或过低都严重影响泵的正常工作;滤油器堵塞,导致泵不能有效的滤掉杂质;溢流阀的压力调整过低或失灵。
1.4 泵突然停止
1)泵体结构的原因。出口压力过高,致使泵的安全阀提前开启,泵会突然停止,连锁反应;泵内咬入异常,如齿轮卡阻,轴的同心度不够,都会导致泵内磨损加剧,严重的话还会使泵内部件打坏;轴与轴承粘着卡死,泵不能正常运转。
2)外界原因。电源接线错误或电源有故障;电动机过载保护,电动机反转或电动机有故障;联轴器损坏,泵与电动机连接不良,泵与轴的对中不良。
2 处理措施
2.1 启动后不能排油或流量不足的处理措施
1)启动后不能排油的处理措施。确认旋转方向,如果旋转方向错误,应当立即停止电机,待停止后再启动;确认阀门是否关闭,如果关闭,应当及时打开;检查阀门和压力表,压力过高和过低都要及时排除;检查液体粘度,粘度太低则泄漏;粘度太高则吸入的真空度大,析出的气体多,容积效率低。
2)启动后泵流量不足的处理措施。确认阀门是否关闭,如果阀门关闭,应该及时的开启;检查阀门是否打开,如果开度太小,应当及时的开大;确认排出量是否正常,排出量太大说明阀门开度太大,应当及时的减少;排出量太小说明阀门开度太小,应当及时的开大;紧固泵的有关螺栓;大量泄漏影响生产时,应停止运转,拆卸检查;检查泵轴实际转速。
2.2 工作噪声太大的处理措施
1)液体噪声太大的处理措施。应当适当的降低吸高,吸高太大则漏入的空气太多,产生气穴现象的概率就增加;适当增加油温,减少油的黏度,油的黏度低则泄漏增加,因而产生的液体噪声就增加;清洗吸入管路或者更换吸入管路,吸入管路脏堵则液体的流量减小,从而使液体的噪声也增加;也可以开大吸入阀。
2)机械噪声太大的处理措施。重新调整泵与原动机的对中,泵与原动机对中不良会加快齿轮泵的磨损,产生更大的噪声;更换滚动轴承,磨损过度或使用很久的滚动轴承也会产生机械噪声;检查安全阀,安全阀故障也会产生机械噪声;更换高精度齿轮,保证两齿轮轴线平行;更换密封圈,密封圈损坏或密封圈磨损都会使齿轮泵泄漏,从而产生更大的机械噪声;泵体与泵盖间加入纸垫,研磨泵体与泵盖间的平行度不超过0.005 mm;调整泵体与电机的同轴度其误差不超过0.01 mm。
2.3 泵压力不足的处理措施
主要的措施有:更换泵体,泵体严重磨损会造成泄漏增加,从而使泵不能达到有效的压力;若泄漏则在泵体与泵盖间加纸垫,紧固连接件,若因泵体有裂纹,则应更换泵体;20#机油适用于10~50 ℃的温度工作,如温度过高则应装冷却装置;选用相匹配的电动机,电动机功率太高和太低都会影响泵的工作;清理滤油器,滤油器脏堵会严重影响泵的有效压力;重新调整压力或更换溢流阀。
2.4 泵突然停止的处理措施
1)泵本身的故障处理措施。检查旋转方向,旋转方向相反会使泵工作异常;吸入或排出阀门是否关闭,离心泵不是往复泵,关闭排出阀会严重影响泵的容积效率;检查阀门和压力表,压力过大或过小都会使泵工作异常;检查液体的粘度,粘度太低则泵的泄露增加,粘度太大则吸入真空度增加,析出的气体增多,从而使容积效率降低。
2)泵本身以外的故障处理措施。检查电源,是否打开或故障;检查电动机的接线,检查电动机的电源,检查电动机是否反转;打开安全罩,盘车检查,如果齿轮旋转不顺利,则应及时检查;检查仪表联锁系统,仪表损坏会误导使用人员;停车后,正反转盘车确认。
3 齿轮泵管理注意事项
3.1 泵检修时的注意事项
检修时应注意电动机的接线不要接错,否则会反转而使普通齿轮泵吸排方向弄反。齿轮泵除专门设计成可逆转外,一般不允许反转。有的是因为吸、排口径不同或卸荷槽是非对称设计,也有的是因为泵设有按既定吸、排方向设计的安全阀或润滑轴承的卸油路径。泵和电机应保持良好对中,联轴节不同心度一般应≯0.05 mm。由于泵轴工作时有弯曲变形,最好能使用挠性连接。
3.2 泵使用中的注意事项
要防止吸入压力过低和吸入空气。当吸入真空度增加时,油中气体的析出量增加,容积效率会降低。若吸入真空度大于允许吸入真空度,会产生“气穴现象”。
当吸入压力低于空气分离压时,油在低压区会析出许多气泡,使流量降低;当气泡随油来到高压区时,空气重新溶入油中,形成局部真空,四周的高压油液就会以高速流过来填补,产生液压冲击,并伴随剧烈的噪声,产生“气穴现象”。工作中还要防止吸入空气。吸入空气不但会使流量减少,而且是产生噪声的主要原因。除保持吸入油面有足够高度外,还要防止吸入管泄漏。如果泵工作时噪声很大,可在吸入管各接口处逐个浇油检查,如果噪声下降,则说明该处漏气。
[1]费千.船舶辅机[M].大连:大连海事大学出版社,2008.
[2]徐合力,甘念重.轮机实操与评估[M].武汉:武汉理工大学出版社,2006.
Through repair of gear pumps,a summary of usual faults on gear pumps,the causes for the faults and some treating measures is given;Management for gear pumps is also put forward.
gear pump;fault;feature;treating measure;management
U672
10.13352/j.issn.1001-8328.2014.02.006
付镇(1984-),男,山东泰安人,助理工程师,大学本科,主要从事船舶轮机修理工作。
2014-01-29