Wrightflow MP40 转子泵原理及故障维修

李伟雄， 徐 砾， 吴 军， 丁建平

（1.武汉生物制品研究所有限责任公司， 湖北 武汉 430200；2.上海固思流体设备有限公司， 上海 201100）

引言

Wrightflow MP 转子泵是一种正排量容积泵，广泛应用于食品、护肤品、化工、制药、血液处理等行业，在生物制药行业通常用于纯化增压，比如病毒纯化、蛋白纯化等[1]。由于其泵送的物料具有特殊性，要求在不破坏病毒颗粒和蛋白完整性的同时，既能轻柔、恒定地泵送，又能耐受腐蚀和保持超级洁净度，因此对其有着严格的质量要求。现结合工作实践，对Wrightflow 转子泵原理及故障维修案例进行维修小结，供同行参考。

1 Wrightflow MP40 转子泵基本原理及结构

Wrightflow MP40 转子泵的动力来自于减速电机，其泵浦作用是由齿轮箱内的一对啮合齿轮的反向旋转产生的，转子固定于轴上，轴穿过齿轮箱，通过齿轮由主动轴带动从动轴旋转，在齿轮箱内通过一对轴承支撑两根轴，使传动轴稳定传动[2]。

1.1 吸入

当旋转的转子通过吸入口时，产生的空腔体积变大，导致压力降低，从而泵送介质流入泵腔。

1.2 排出

泵送的介质由转子围绕泵腔，直到泵的排放侧，此时空腔体积减小，泵浦介质从泵腔中排出。

MP40 转子泵结构图如图1、图2 所示。

图1 MP40 转子泵腔体结构图

图2 MP40 转子泵主轴及副轴结构图

2 故障维修案例

2.1 故障案例一——更换油封

泵运行中发现从齿轮箱后盖板与油封的密封处有油渗出，该泵的操作说明书中建议：运行12 周以上或者连续工作2 000 h 以上，应更换油封。更换步骤如下：

第一步，准备内六角扳手一套，套筒扳手一套，棘轮扳手一套、活动扳手、榔头、耐高温密封胶、润滑脂、铜棒、TC 骨架油封（35-47-10）各一个。确定设备断电且泵完全停止运转后，拧开两个加油口，再拧开泄油口，将齿轮箱润滑油全部放出来（若油在有效期内则可重复使用），松开泵底座4 个螺母，慢慢挪动泵体使其与减速机脱离，再将泵体搬至地面方便下一步的拆卸。

第二步，用铜棒将主轴上的齿轮敲下来，拆掉齿轮箱后盖板的M6 内六角螺丝后，再用M4 的内六角螺丝从预留孔将后盖板顶出（不可强行撬或敲击后盖板），拿出后盖板后就可以拆下旧油封。

第三步，将新的油封均匀涂抹一层润滑脂，装上去后压平压紧，然后在齿轮箱打开这一侧涂上密封胶，要均匀涂抹，此时有条件的话可以做一个平整的木方或者平滑的塑料方块（PTFE），垫在油封上，用榔头均匀敲击，直至油封完全贴合。将装好油封的后盖板装上去，再装上齿轮，将泵体连接减速机。

第四步，将润滑油加入齿轮箱，通电运行转子泵30 min，无油渗出说明油封密封完好，此时油封更换完毕。

2.2 故障案例二——更换机械密封

泵运行中发现机械密封动静环接触面有液体渗出，经确认是泵送的生物制品泄露了，漏液的缝隙正好位于动环密封和静环密封的贴合处，正常情况下，动环密封随泵轴一起旋转，和静环紧密贴合组成密封面，并且动环密封背面有波形弹簧顶紧，当密封面磨损以后，动环可以轴向移动进行自动补偿，以保持密封面的良好贴合。因无法详细确认是动环密封还是静环密封导致泄露，所以将整个机械密封全部更换。更换步骤如下：

第一步，准备内六角扳手一套，套筒扳手一套，棘轮扳手一套，活动扳手，MP40 专用十字披头，原厂机械密封两套，PTFE 材质塑料方块（平整的木方也可），深度尺，20%酒精。确定设备断电且泵完全停止运转后，松开泵底座4 个螺母，慢慢挪动泵体使其与减速机脱离，再将泵体搬至地面方便下一步拆卸。

第二步，依次拆下转子箱的前盖板、固定器、转子、转子箱、静环密封和动环密封。

拆卸固定器时候要用到十字披头和PTFE 材质塑料方块，PTFE 材质塑料方块插在两个转子之间，使其咬合固定，从而方便拆卸固定器。转子和转子箱都比较重且较精密，拆卸前可在下方垫上木板。此过程中有许多密封圈，拆卸时不可划伤，且妥善放置。

静环密封在泵腔背面，用一字螺丝刀撬下，动环密封位于主轴上，由3 个锥形内六角螺丝固定。

第三步，更换新的静环密封和动环密封。安装静环密封前，需用酒精浸泡1 min，确保密封件表面绝对干净光滑，同时用脱棉纸反复擦拭转子箱的安装面，确保表面绝对干净，安装静环密封时用手均匀按下即可。

安装动环密封应遵从厂家提供的压缩量，即17.5 mm，利用深度尺精确测量密封圈2 到动环的距离，移动动环直到此距离为17.5 mm，用内六角固定好动环。此过程要求非常精密，严格按照17.5 mm 的压缩量来安装。

第四步，依次装上其他部件，将泵体连接减速机，通电运行转子泵30 min，无液体渗出说明油封密封完好，此时油封更换完毕。若条件允许，可将泵静止一周后再通电运行，碳化硅材质的密封件具有一定张力，张力全部释放完则密封更好。

2.3 故障案例三——减速机抱死

泵运行中发现速度异常降低直至停止，再次关机重启则泵无法启动，打开电气柜发现变频器报错，报错代码F0000，提示为电机过载，导致的原因是泵送的液体未经过滤，导致转子卡住。解决办法：首先，将泵通电但不启动，用手转动主轴，若无法转动，可设置低转速再用手转动主轴，直至转动为止；然后，确定了能手动转动主轴，设定稍高转速让泵运行；最后，接入纯化水，将泵腔泵腔冲洗干净。

3 结语

以上维修案例，均是实践过程中的常见案例和解决办法。在维修Wrightflow MP 系列转子泵时一定要遵循厂家指导意见，逐步排查，逐层深入，同时一定要深入研究泵的结构示意图，理解泵送原理、机械密封原理等，也是维修转子泵的最基本要求。在使用泵的过程中要注重泵的保养，定期更换密封件，不可空转，泵送的液体一定要经过过滤，安全科学使用泵是保证转子泵稳定运行的核心要素。