多级泵的故障分析及处理

姜兴成

摘要：当前，在化工生产中多级泵的使用越来越广泛，对多级泵的常见故障的分析日益重要。本文主要介绍了多级泵的常见故障并分析了故障发生的原因及解决措施，对于进一步研究多级泵的性能具有积极意义。

目前，多级泵的使用非常广泛已成为工业生产中不可或缺的机械设备，随着工业的发展，多级泵的使用也将越来越广泛。尤其是在剧毒、易燃、易爆、放射性物质等介质的输送上，多级泵更是起着至关重要的作用。这就要求我们应熟练的掌握多级泵的常发故障及检修技术，以便在检修时消除隐患，不影响设备的正常运转。

1.多级泵的常见故障及原因分析

1.1.转子卡阻故障

巡检人员在巡检过程中发现，在每次停泵之后，再一次盘车时，转子都会被卡阻而无法正常转动。检查人员随拆解转子，在采用打磨咬合点、放大转子间隙等方法后，仍然没有办法消除转子卡阻的故障。在处理故障的过程中，维修人员注意到转子在试行中其振动值较小，随将泵的各级密封环间隙放大，虽然此时转子未出现卡阻问题，但其振动值却远超规定的振动值范围，泵依然无法正常运行。最后，维修人员通过在各级密封环上激光熔覆硬质合金的办法来改变间隙表面的材质配对，以避免类似材质的互相咬合，并对转子重新进行动平衡调整，才解决了转子的卡组故障。

原因分析：该泵在初次投入使用时，也曾发生过转子卡阻的故障。经解体检查后，将密封环间隙跟轴套间隙放大，使用至今。在本次故障发生时，泵的运行时间己长达近两万小时，且泵轴的两个轴承位置距离很大，属于挠性转子，由于泵轴的自重跟叶轮的重量偏重，使得泵轴在自身及其各个部件的重量下会产生微变形。另一方面，厂家为提高多级泵的效率，其设置的密封环间隙和轴套间隙均小于单级或两级泵的间隙。以至于在泵轴产生微变形时，在运转中会出现轻微的刮擦在表面划出沟槽，这样一旦有杂质进入间隙当中就会越积越多，从而导致转子卡阻无法正常运行。

1.2.滚动轴承异常发热

在最近的巡检过程中发现泵经常出现后端推力滚动轴承异常发热的现象，甚至发生轴承被烧毁的事故，维修人员随多次切换轴承，但问题依然没有得到有效解决。

原因分析：从现场情况可以判断出该事故是由于加载到滚动轴承上的过大的残余轴向力引发的。这点可以通过采用背靠背的轴承安装方法来分析。采用背靠背安装的优点是轴承能够承受双方向的轴向力，且有较强的抗倾覆力。在事故现场发现，安装在靠近电机一侧的轴承被烧毁，且以往的类似事故都发生在该位置。通过检修，排除了由于质量而引起的故障原因，说明轴承因承受了超过其实际承受能力的重量而导致轴承被烧毁。进一步说明了泵的平衡装置出现了平衡过渡的问题，也就是平衡机构的前后压差大。因此要想完全解决轴承被烧毁的故障，设法降低平衡机构的前后压差是必不可少的。

1.3.多级泵电机轴瓦推力面烧毁

巡检人员在检修过程中发现，泵在运行中常常发生电机轴瓦辅助止推面被磨损烧毁的故障，且都是在泵刚刚启动的瞬间发生。

原因分析：根据泵的结构特点及问题发生的规律，检修人员认为，泵转子运行时产生的巨大轴向推力瞬间作用在电机轴瓦推力面上是造成电机轴瓦推力面被烧毁的原因。而轴向力是通过弹性胶圈联轴器传递的。

当泵刚刚启动时，平衡室由于还未建立压力，以致平衡盘不能起作用，这时止推盘就起了临时的轴向力平衡作用。在平衡室建立起压力后开始起作用，这时的止推盘只起到辅助作用。在泵停运后的惰走过程中，转子在泵中流体的流动惯性及平衡室的余压作用下向高压端窜动，这时推力盘停下并紧贴辅推瓦，由于联轴器传递力矩在惰走中减小，泵和电机两对轮之间通过胶圈摩擦力能传递轴向力小，转子将停在运行的轴向位置。这样，当泵每次停运后，电机转子跟泵转子都会在轴向拉开一定的距离。而当泵再一次启动时，由于两轮间的摩擦力增大，泵转子在由平衡盘向平衡板接近时向低压端窜动，这样会推动电机转子移动到远离泵的方向。经过多次这样的重复之后，两对轮的距离会渐渐加大，直到电机转子在轴向的极限位置出现，而在这种情况下启动泵，由于平衡盘和推力盘尚未起作用，从而泵转子将通过联轴器将轴向力传给电机转子，导致电机瓦推力面被烧毁。

2.多级泵故障的防范措施

2.1.预防转子卡阻的措施

叶轮密封环在静环里的孔内旋转，密封环的用途之一是造成一个较小的运转间隙，使从叶轮的出口到入口的泄漏量最小。假如只增加密封环的间隙会对转子的刚度造成影响，叶轮密封环间隙过分放大会使切削量增大，也会使转子存在不平衡。为解决转子卡阻故障就必须保证转子的振动符合要求，检修人员采用了通过对叶轮密封环进行激光熔覆的方法，使各部间隙恢复到最初的状态，并对新生转子的动平衡进行调整。

2.2.电机瓦推力面烧毁的预防措施

电机瓦推力面被烧毁的前提是该泵经长时间反复启停后，电机转子在轴向的极限位置出现，在该情况下启动泵。针对这一情况，在泵启动之前，操作人员先将泵和电机转子之间的距离恢复到初始位置是避免该故障的最简单办法。而要彻底解决此故障则必须改进联轴器，由于在停泵状态下泵转子会受外力作用向高压端轴向窜动，而电机惰走时受到的轴向力小，因此为确保泵和电机转子间的轴向距离在反复启停后仍能符合运转标准只要选用齿式联轴器便可。

3.结语

当前，在化工生产中多级泵的使用越来越广泛，对多级泵的常见故障的分析日益重要。在日常工作中，我们要细致的考虑多级泵的特殊性、常见问题，不断总结经验，避免类似事故的发生，确保多级泵安全、长周期运行，以节约成本，提高生产效益。