离心式水泵的常见故障及维修策略分析

高巍文

摘要：离心式水泵是工作生产中供排水最常见的设备。离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的。离心泵主要由泵壳、叶轮、叶轮口环、泵轴、轴承、轴密封及轴向力平衡装置构成。离心泵通常是生产系统的动力源，其安全稳定运行和企业生产效益有着密切的关联。文章对离心式水泵的常见故障与维修策略进行了分析。

关键词：离心式水泵；常见故障；维修策略；供排水设备；离心力 文献标识码：A

中图分类号：TH311 文章编号：1009-2374（2016）25-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.063

泵的应用面较广，结合不同的作用与运作形式，水泵被分成多种类型，其中以离心式水泵的应用范围最广。随着市场经济与科学技术的快速发展，人类对水泵的安全、可靠运行提出了更高的要求，作为生产系统的动力源其运行将直接影响整个系统的安全与稳定。

1 离心式水泵概述

1.1 离心泵构件组成

泵体也称泵壳，是水泵的主体。泵体起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。泵壳有径向与轴向剖式两种类型，在水泵工作时，泵壳必须承担起所有液体的热负荷与所有工作压力。大部分情况下，单级泵的泵壳属于蜗壳式，内腔以螺旋线展现，这种设计能够汇聚叶轮流出的液体，然后再将液体动能变成静压能，同时将液体输送到泵的出口。径向壳体多用于多级泵，以环形或圆形体的串联结构呈现。

叶轮是离心泵的工作部件，离心泵是通过叶轮将机械能转化为流体的动能和静压能。离心泵的叶轮有闭式、开式、前半开式、后半开式四种形式。闭式叶轮由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高，制造难度较大。开式叶轮只有叶片及叶片加强筋，无前后盖板。开式叶轮效率低，制造难度低。前半开式叶轮由后盖板与叶片组成，此结构叶轮效率较低，为提高效率需配用可调间隙的密封环。后半开式叶轮由前盖板与叶片组成，由于可使用与闭式叶轮相同的密封环，效率与闭式叶轮基本相同，两种半开式叶轮制造难度较小，成本较低。

离心泵泵轴的功能主要是传递动力，在支撑叶轮的同时，让工作正常进行。泵轴一端由轴承支撑并驱动叶轮转动工作，而另一端通过联轴器与电动机连接。泵轴结构与材质必须针对输送介质进行选择，例如：输送没有腐蚀的介质，通常使用经调质处理后的45号钢进行制造；对于有腐蚀性介质输送，最好选用经调质处理后的的40Cr。

轴封装置是为避免漏出液体或者外界空气进入泵壳。常见的轴封装置有填料密封与机械密封两种类型。对于普通液体多选用填料密封，对于应尽量避免泄漏的液体通常选用机械密封。

1.2 离心式水泵工作原理

当离心泵的进水管与泵体被灌满之后，开启水泵，此时水泵叶轮正常旋转，并且将周围液体甩出。叶轮处产生一定真空度，因大气压的作用，水自进水管进入水泵内，在惯性离心力的作用下进行传输并提高水的压力，此时泵内高压水就会伴随排水管道进入特定领域。而水池中的水因为大气压力进入水泵，被水泵中的叶轮甩出后，让水源源不断地输送。

2 离心式水泵的维护

在工作中，为了让相关工作正常进行，必须根据实际情况做好设备维护。

首先，对工作设备的工作参数进行检测，包括电动机额定电流是否在正常范围内等。对于电流太大的原因，很可能是叶轮中有杂物卡涩造成电机过载或电机线圈绝缘不良等因素。

其次，检查轴密封泄漏量是否正常，填料函是否过热，一般滴水在10～20滴/分钟才符合要求，轴密封泄漏量是填料松紧的重要基准。在控制泄漏量时，可以通过调整压盖螺栓拧紧程度进行，其平均温度通常控制在35℃左右，最高温度也不能超过70℃。

最后，做好润滑油液位与轴承温度检查，同时对机组声响进行有效检测与控制，并且记下泵的流量、电流、扬程、功率等各种数据，然后再严格依照操作规程与参数要求进行分析泵的运行状况。

3 离心式水泵常见故障与治理

离心式水泵常见的故障包含：在泵启动时电流大于额定电流、泵难以正常启动、不吸水、电流过低、振动异常、轴承发热、填料发热等。当离心式水泵出现故障后，应停止运行，明确故障的根本原因，然后再制定适当的检修方案。

3.1 启动故障

启动故障即离心式水泵启动时难以正常启动电机。这种情况出现时可以通过拆除联轴器并进行盘转，看是否存在异常声音或盘动不灵活等情况。如果盘车过紧，则是泵内有异物卡住或轴承损坏造成；如果盘转灵活，则是电动机故障造成。

3.2 泵不吸水

因为进水管未全部浸入水中，进水管法兰垫片密封不严、泵内存在空气、气蚀严重等，都可能让吸水管与气管发生漏气等问题，最后影响泵正常工作。解决方案如下：先把引水灌满，在开启离心泵期间，注水是关键步骤，在注满泵壳的同时，及时排除泵壳内空气，这样才能保障离心泵正常工作。很多时候离心泵之所以不能吸水，是启动离心泵时水泵并未满水，但是感觉已经注满，而水会从放气孔中流出，针对为何打不上水的问题，还需要进行更加深入、具体的研究，通常不需要转动灌泵，让泵内气体没有及时排出，空气还停留在进水管或者泵体内部，影响抽水进程。

3.3 轴承发热

在运行期间，如果发生轴承箱烫手或者温度持续上升等情况，通常轴承已经损坏。引起轴承温度上升的主要原因是润滑油中有杂质或者油质不佳、轴承间隙太大，加油脂太多，泵与电机的联轴器不同心，泵轴内圈与泵轴配合太紧或太松都可能导致轴承发热。解决方法是：更换轴承，同时做好油量补充工作，清除杂质的同时对油脂进行更换，然后再清除过多的油脂，对轴承间隙实施调整，让泵轴与联轴器始终处在一条线，最后分析轴承与泵轴配合松紧。

3.4 离心水泵声音或者振动异常

水泵在正常工作状态下，电机与水泵的运行声音是连续且平稳的。一旦水泵振动过高或者出现断续的杂音或啸叫等噪声，就必须停止运作进行检测，同时进行故障排查。水泵振动的原因，主要有电气与机械两个方面，对此必须进行全面解体之后再进行重新组装。其处理方法是：检查更换损伤的叶轮，让泵轴与电机轴同心，检查紧固地脚螺栓，启泵前打开排气阀排气，检查更换联轴器。

汽蚀出现时叶轮受局部冲击影响，表层材料逐渐疲劳，让金属表面遭到损害，同时出现大小不一的侵蚀性坑洞。除了会对金属部件构成冲击以外，还可能让设备氧化，让离心水泵出现噪音与振动等现象。此时处理方法是：对水泵与排气阀进行排气，在减少水泵吸水高度的同时，打开并疏通进水管的机械部件，做好杂物清理工作。

3.5 水泵剧烈的振动

之所以水泵出现剧烈振动的原因是：粗制滥造、转动部件质量不平衡、安装质量不达标、对中不合格或者轴晃度大于允许值，部件刚度太差、密封部件与轴承遭到损坏，都可能让泵出现强烈的噪音与振动。另外，水泵强烈振动和电动转子质量不均也有很大关系。解决方法是：检查轴的晃度，检查转动部件是否有损伤、检查并重新对中、进行动平衡实验并适当增减配重。

3.6 流量不足，功率消耗过大

流量不足的原因是水泵吸水管、叶轮、底阀出现淤塞，转速达不到要求、密封口环过于磨损等。解决方法是：疏通清理吸水管、水泵叶轮、入口阀，做好密封口环的更换工作。

之所以出现功率消耗过大的原因是：填料失效、填料压盖过紧，叶轮过度磨损，流量上升等。其处理方法是：做好填料的更换工作，提高出水管阻力，减小流量。

3.7 机械密封泄漏

通常机械密封包含动静环密封副及两个辅助性密封圈，分别是轴套与动环间的密封圈、压盖与静环间的密封圈。轴中心与动静环密封端面不垂直时，动环位移量就会增加。动静环密封材料多为石墨，在轴向力反复作用下，很可能出现断裂、磨损、裂纹等损伤，最后影响密封性。解决方法：在安装时，严格依照安装要求，做好泵轴中心线与密封端面的误差控制工作，并定期更换机械密封。

4 离心式水泵维护

4.1 故障维修

该维护方法允许机械有故障，解决方法是把已经损坏的元件或者设施拆卸下来更换或者修理。这样不仅浪费时间，同时维修费用相对较高，并且耽误生产。同时，它让维修部门处于“救火队”的状态，为了保障反应，必须做好零部件储备工作，配置更多的工作人员以解决各种突发情况。当然也可能出现这边问题解决又出现更严重问题的情况，让维修人员始终处在忙碌的状态，这种低效的方式是不可持续的。

4.2 预防性维护

该方法是结合工作要求，对离心式水泵进行维修与预防，在故障出现之前，就做好设施更换与维修工作。只要恰当安排，这种维护方式的成本更低。在设备不需要连续性工作时，就让有经验的工作人员进行检修，并且做好预防工作。它的优点比较突出，但如果维护计划安排不当，则会产生更多的维护。例如，如果维修人员技术能力不足，完整的机械设备被拆开后，二次安装很可能影响安装精度。

4.3 积极维护改造

该方法是在预防性维护的基础上，根据故障原因做好维护改造。它要求明确事故原因，针对现有设备缺陷故障重新设计与技术改造，从源头上减少故障。该维护方案不仅能延长设备使用周期，还能节省成本，能很好地发挥设备工作价值。同时在预防性维修的基础上也很好地减小了隐患，现场维护一般较少，所以维护人员必须结合工作经验提高相关设施运行可靠性与安全性，以此改善生产与运行效率。需要注意的是：它要求维护人员拥有较好的工作经验及技术能力，同时在设备安装、改造与调试中有着很高的要求。

5 结语

离心式水泵作为现代工业生产的重要设备，在水泵应用期间，必须分析水泵功能原理、性能、故障特征，尽最大努力减少设备故障，以此提高水泵工作效率。这样才能保障水泵正常运行。随着节能环保工作的推进，我们必须结合现实需求，对故障原因与具体现象进行分类整理，然后再结合实际情况进行管理维护。

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（责任编辑：秦逊玉）