挂治电厂3G型螺杆泵故障分析处理

罗先洪 龚利恒

摘 要：挂治电厂2007年机组开始投产运行，每台机组工作油罐采用两台3G85*6C螺杆泵供油，事故油罐采用一台3G60*6C螺杆泵供油。本文简要介绍3G型螺杆泵运行维护经验。

关键词：立式安装;3螺杆泵;故障处理

挂治水电站位于沅水干流上游河段的清水江中下游，是沅水梯级规划的第三级，2007年三台机组相继投产发电。调速器系统由工作油罐和事故油罐进行供油。每台机组工作油罐采用采用两台3G85*6C型螺杆泵供油，事故油罐采用一台3G60*6C型螺杆泵供油。

一、三螺杆泵的工作原理及结构

（一）三螺杆泵的原理

三螺杆泵的内部结构主要是由一根主动螺杆，两根从动螺杆和包容三根螺杆的衬套组成。螺杆泵是利用螺杆的旋转来吸排液体的。主动螺桿与从动螺杆相互啮合以及螺杆与衬套内壁紧密配合，在泵的吸入口与排出口之间，相互啮合的一组螺杆按每个导程形成密封腔。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室内的液体封入其中，沿螺杆轴向连续的推移至排出端。

螺杆泵的压力取决于与它连接的系统总阻力。电厂在泵的出口组合阀处安装卸荷阀，通过调节卸荷阀弹簧，将工作压力最大值控制在6.6MPa。组合阀工作原理如下图所示：

组合阀工作原理液压系统图

液压系统图中，包括两个插装阀元件（一个主阀和一个逆止阀）及两个先导阀，CV1-主阀，CV2-逆止阀，YV1-卸荷先导控制阀，YV2-安全先导控制阀。

我国普遍采用135型螺杆泵。即d：dH：D=1∶3∶5。其中d表示从动螺杆根圆直径，dH表示从动螺杆外径，D表示主动螺杆外径。其流量与转速n、相对导程k、从动螺杆外径dH正比，与泵进出口压差无关，可以保障调速器系统供油的稳定性。

（二）三螺杆泵的优点

由原理可知，螺杆泵的压力由泵的吸入口逐渐增大到工作压力，能保证液压油输送完好，油中的添加剂不受破坏。在螺杆泵结构设计过程中为了平衡螺杆的轴向推力、端面液压力、螺旋面液压力，通常会在螺杆中钻油孔，将油液引到螺杆下端的平衡轴套中，产生与轴向力方向相反的平衡力。在泵运行的过程中主动螺杆与从动螺杆之间没有机械接触，由所输压力液体驱使从动螺杆绕轴心自传。主从动螺杆之间有一层油膜保护，机械摩擦极小。所以泵运行过程中低噪音，环境污染小，噪声一般在62dB以下。螺杆泵通常能在较高转速下运行。

二、三螺杆泵常见故障及处理

（一）泵运行时产生剧烈振动或泵的噪声大

由原理可知每个导程之间均有一个密封腔，若油中混有空气（或者大量水），在从动螺杆与出口处会被螺杆金属结构破坏产生波动，发生振动。若是新泵安装时安装过高，吸入管过长，泵的有效气蚀余量小于必须气蚀余量，油在压力最低点会发生空化，导致部分油以气态形式存在。在后期气体破坏过程中对系统产生波动，导致泵运行时产生振动。若泵从安装后一直伴随振动与啸叫，则应验证泵的安装高度过高。安装时泵轴与电机轴不同心或者泵座水平度超标都有可能导致泵运行时剧烈振动。

为了防止三螺杆泵产生气蚀现象，更换新泵后应从出油口处向密封腔内注满油。开式油箱内在泵吸入管和组合阀排出管之间应设置隔板用于阻挡泡沫进入吸入管并过滤杂质。要求所有回油管路出口低于油箱液面，从而减少回油产生的气泡。若回油箱安装滤油机，则滤油机出口管道应远离泵吸油管且应设置在油面以下。通常与组合阀排油口设置在同一侧，使油液通过油箱内安装的隔板在油箱中充分消泡。

泵吸入管路上过滤器的网孔大小可根据工作情况及介质粘度确定。一般为40-80目，过滤面积一般不得小于吸油管横截面积的20倍。若达不到相关要求或者滤网长期不清洗堵塞，泵运行时会发出啸叫。

（二）抱轴现象

当主动螺杆与滑动轴承配合径向间隙过小，难以形成润滑油膜，使轴承过热，就会产生抱轴现象，导致在运行过程中产生剧烈振动。若在运行维护过程中发现泵运行振动大且油封磨损（通常会有部分磨损物质通过主轴甩出），应及时进行检查，更换轴承。

（三）泵的运行效率变低

由三螺杆泵工作原理可知，每个导程之间形成一个密封腔，且每个密封腔压力从吸入口到排出口逐渐增大。若设备磨损或者因为安装原因导致密封腔之间密闭不严则会产生内部泄漏，产生反向阻力，影响螺杆泵效率。

泵的密封形式为骨架油封和机械密封两种形式。为了防止渗漏油冲击骨架油封，在轴承下方的平衡环处设置一个泄油孔。若骨架油封损坏，由于泵通常安装在油箱内，在外部不能及时发现，泄漏量增大则泵的效率将减少。

三、总结

三螺杆泵具有较多有点，适合水电厂油压装置供油。对比其他泵其价格相应较贵。若能正确维护保养，将提高泵的使用寿命，产生客观的经济效益。