導(dǎo)讀
三螺桿泵是一種典型的運輸油類和高粘度液體的容積式流體機械，其具有壓力脈動小、性能穩(wěn)定、自吸性好等優(yōu)點，在艦船的輔機系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，三螺桿泵的損壞勢必會影響輔機系統(tǒng)的運行。
文章通過原因分析、拆檢、故障排查、故障確認(rèn)、故障修復(fù)等，解決了某船用三螺桿泵無法盤車的故障，為預(yù)防三螺桿泵發(fā)生類似故障提供了思路，起到了重要的指導(dǎo)性作用。
一三螺桿泵簡介
三螺桿泵屬于容積式流體機械，主要通過主動螺桿和從動螺桿的回轉(zhuǎn)運動來運輸滑油。
當(dāng)主動螺桿旋轉(zhuǎn)時，從動螺桿被帶動旋轉(zhuǎn)，通過主動、從動螺桿的這種同步異向回轉(zhuǎn)運動，在進口腔處形成真空，在大氣壓作用下，工作介質(zhì)從吸入管路進入吸入腔，進而充滿螺旋腔。
隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，介質(zhì)被不斷地輸送。
因其具有結(jié)構(gòu)合理、容積效率高、自吸性好等優(yōu)點，在船舶、石油、石化、食品工業(yè)等方面應(yīng)用廣泛。
二組成及工作原理
該泵為立式三螺桿泵結(jié)構(gòu)，電機通過聯(lián)軸器連接驅(qū)動三螺桿泵。
電機和三螺桿泵均安裝在聯(lián)接架上，聯(lián)接架再剛性聯(lián)接到油箱上。
三螺桿泵未配備安全閥，進口裝有過濾器，出口裝有配對法蘭，便于與外接管路的安裝。
該泵主動螺桿旋轉(zhuǎn)時，介質(zhì)沿著螺桿螺旋和襯套之間形成的密封腔，軸向移動，直至出口管路。
由于泵進口介質(zhì)被抽取,在進口腔處形成真空，在大氣壓作用下，工作介質(zhì)從進口管路進入吸入腔，充滿螺旋腔。
隨著主從動螺桿的旋轉(zhuǎn)，介質(zhì)被不斷地的從進口輸送到出口。
如圖1所示為該泵的簡要組成圖。
圖 1 海水泵組組成
三三螺桿泵故障分析
1.故障現(xiàn)象
對該泵進行開機，開機時先點動判斷旋向正確，啟動后運行了幾秒鐘后發(fā)現(xiàn)UPS電源顯示超載，然后停機，盤車后發(fā)現(xiàn)盤車緊，需要用加力桿在電機風(fēng)扇葉片處盤車，機組能稍微有轉(zhuǎn)動，點動后觀察機組電機風(fēng)扇葉片處的電機葉片不旋轉(zhuǎn)，檢查機組己無法盤車。
2.原因分析
該三螺桿泵在出廠時各項性能符合指標(biāo)，并且該種型式的泵在其他機組中也有應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)簡單，運行比較穩(wěn)定，出現(xiàn)無法盤車的原因初步分析有以下原因。
1) 電動機故障。
電動機是螺桿泵的原動機，電動機轉(zhuǎn)子發(fā)生卡澀也會導(dǎo)致泵無法盤車和盤車異常的現(xiàn)象，但該種現(xiàn)象發(fā)生概率極低。
2) 三螺桿泵的轉(zhuǎn)子(螺桿)吸入異物卡澀。
由于三螺桿泵是通過主從動螺桿的旋轉(zhuǎn)形成空腔吸入滑油輸送至出口，且螺桿型面之間間隙較小，螺桿與襯套之間的間隙同樣也很小，理論上有少許雜質(zhì)時可通過流道排出泵外，一旦雜質(zhì)正好卡到螺桿型面之間，則會損壞螺桿造成卡澀，嚴(yán)重時會損壞型面，造成螺桿泵損壞。
3) 三螺桿泵缺油造成卡澀。
螺桿泵會經(jīng)常發(fā)生或容易發(fā)生的故障就是缺油造成的損壞，螺桿泵一旦缺油運行，會在短時間內(nèi)造成卡澀，嚴(yán)重的會瞬間造成抱軸，造成無法盤車和盤車異?，F(xiàn)象。
3.拆檢結(jié)果、故障排查、故障確認(rèn)
根據(jù)初步原因分析，對該三螺桿泵進行了拆檢，拆檢時將電機與三螺桿泵分開，電機轉(zhuǎn)動靈活，三螺桿泵從桿可以活動，主動螺桿無法旋轉(zhuǎn)。
將泵拆檢后的示意圖見圖2。
圖2 拆檢結(jié)果
經(jīng)過拆檢，從圖2中可以看出從動螺桿、螺桿襯套、滾動軸承、上軸承等零件均無異常損壞，并且電動機盤車靈活無卡澀；
三螺桿泵主動螺桿平衡盤外表面(見圖2a))與上端蓋配合的內(nèi)表面 (見圖2b) ) 有輕微粘連，用銅棒輕微一震就分開。
根據(jù)拆檢結(jié)果，以及現(xiàn)場開機過程的分析，確認(rèn)三螺桿泵無法盤車的原因為機組頭一次啟動時機組未灌油干磨導(dǎo)致的螺桿與上端蓋粘連。
三螺桿泵在頭一次開機時需要對機組進行灌油，確保機組頭一次開機時機組內(nèi)部有油。
機組開機后進口的滑油經(jīng)過螺桿輸送至泵出口，出口腔內(nèi)的滑油通過主動螺桿平衡盤與上端蓋的間隙進入滾動軸承, 潤滑滾動軸承。
在缺油或少油的情況下，三螺桿泵無法從油箱吸油，導(dǎo)致出口腔缺油，主動螺桿平衡盤與上端蓋的間隙無油產(chǎn)生磨損進而粘連，在停機盤車時會發(fā)生無法盤車的現(xiàn)象。
四故障修復(fù)
1.修復(fù)處理
根據(jù)拆檢結(jié)果，襯套、軸套、骨架油封、軸承、密封墊等無明顯損壞，尺寸符合圖紙要求。
前端蓋與主動螺桿配合內(nèi)孔有明顯的痕跡，且內(nèi)孔垂直度已不符合圖紙要求。
因此對主動螺桿平衡盤外表面與上端該內(nèi)表面進行去除毛刺、打磨，然后進行復(fù)裝，復(fù)裝后盤車靈活，無死點。
修復(fù)后相關(guān)尺寸均在要求的范圍內(nèi)。
2.修復(fù)前后對比
圖 3 拆檢前后流量對比
對三螺桿泵修復(fù)前后均進行了性能實驗，如圖3所示，拆檢前后的性能曲線相差很小，并且拆檢后各測試壓力點的流量均高于拆檢前，尤其在額定壓力0.3MPa 處，拆檢后流量為18.75m³/h較拆檢前的流量18.78m³/h 下降了0.16% ,這種相差很小的結(jié)果主要是因為測量誤差，這也證明了拆檢后的三螺桿泵性能符合要求。
對三螺桿泵修復(fù)前后均進行了振動測試，如圖4所示，為三螺桿泵基腳平均振動加速度圖，從圖中可以看出拆檢前后的基腳平均振動加速度相差不大，這也證明了拆檢后的三螺桿泵符合要求。
圖 4 拆檢前后振動對比
五結(jié)論
本文解決了某船用三螺桿泵無法盤車的故障，為預(yù)防三螺桿泵發(fā)生類似故障提供了思路，起到了重要的指導(dǎo)性作用。
三螺桿泵在啟動和運行過程中特別需要關(guān)注以下幾點：
1)泵組頭一次啟動需要灌油，確保機組內(nèi)部滿油；
2) 確保機組旋向正確，如機組有反向運行的情況，需要重新確認(rèn)灌油；
3) 三螺桿栗啟動后需關(guān)注出口壓力，若機組無法建立壓力，應(yīng)立即停機，盤車檢查，灌油。
