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螺桿泵故障分析和處理

2019年07月19日 16:12:25人氣:2483來源:黃山螺桿泵泵業(yè)有限公司

  螺桿泵故障分析和處理
 
  近些年國內(nèi)對于螺桿泵的發(fā)展和需求形勢良好,以前國內(nèi)的螺桿泵,由于制作難度大、精度要求高,并且相關(guān)技術(shù)資料和理論認(rèn)識方面比較缺少,再加上價(jià)格比較高的因素,所以只能使用在比較重要的工業(yè)和軍gong等部門。由于它自身的優(yōu)點(diǎn),目前各個(gè)領(lǐng)域都首先考慮選螺桿泵來輸送各種液體介質(zhì)。如:石油化工、機(jī)械制作、船舶、飲料、食品、液壓傳動(dòng)、輕紡工業(yè)、建筑行業(yè)、環(huán)保等方面。由于它結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)能,具有良好的自吸能力,輸入液體平穩(wěn)連續(xù)無攪動(dòng),使用壽命長,維護(hù)操作方便,振動(dòng)噪音小,因此逐步被人們認(rèn)識選用,其使用領(lǐng)域也越來越廣。
 
  1 螺桿泵的故障分析和處理方法
 
  由于螺桿泵的用途廣泛,同時(shí)輸入的介質(zhì)品種也越來越多,尤其是使用在高溫、高壓、高粘度和帶顆粒雜質(zhì)或含油氣混輸?shù)葓龊?,必須根?jù)不同的使用場合,在螺桿泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、型線組合、主要零件材料的選擇、加工工藝和熱處理方法等方面做不同的考慮,尤其是選型上,因?yàn)槁輻U泵目前分別有單螺桿泵、雙螺桿泵(由各種型線組合規(guī)格,單吸和雙吸結(jié)構(gòu))、三螺桿泵(有單雙吸結(jié)構(gòu))和五螺桿泵(有單雙吸結(jié)構(gòu)),否則會因?yàn)檫x型不合理而增加螺桿泵的故障率。
 
  本文主要介紹雙螺桿泵和三螺桿泵的故障分析和處理方法。
 
  2 流量達(dá)不到規(guī)定要求
 
  (1)泵在試驗(yàn)臺上達(dá)不到規(guī)定要求(在規(guī)定的壓力、吸上真空度、換算到規(guī)定的轉(zhuǎn)速、粘度的情況下):
 
  (a)泵在設(shè)計(jì)時(shí)的容積效率取得過高,需重新設(shè)計(jì)泵的節(jié)圓直徑,降低容積效率,降低節(jié)圓直徑。在已定的結(jié)構(gòu)尺寸的情況下,適當(dāng)改變螺桿的導(dǎo)程來滿足規(guī)定要求。
 
  (b)螺桿的嚙合間隙過大,應(yīng)適當(dāng)減小螺桿型面嚙合間隙,改變密封腔個(gè)數(shù)。適當(dāng)減小中心距、內(nèi)外圓底徑與螺桿襯套孔之間的間隙,并檢查計(jì)算它的組合公差是否符合圖紙要求。
 
  (c)注意輸送液體的粘度是否發(fā)生變化,油溫度是否過高,定期檢查油的粘度,必要時(shí)更換試驗(yàn)用油。適當(dāng)減低油溫,保持粘度穩(wěn)定,當(dāng)油箱容積較小的情況,應(yīng)該加冷卻系統(tǒng)。
 
  (d)注意螺桿內(nèi)部回油系統(tǒng)中的孔徑、平衡活塞的間隙、 滑動(dòng)軸承的尺寸公差是否符合規(guī)定要求。適當(dāng)縮小回油孔徑。適當(dāng)減小配合處的間隙,減小泄漏。
 
  (e)注意安全閥是否密封和彈簧的預(yù)緊力是否調(diào)節(jié)好。安全閥要做密封性試驗(yàn)或者暫時(shí)關(guān)閉。測量安全閥彈簧的有光特性。
 
  (2)在用戶現(xiàn)場流量達(dá)不到規(guī)定要求:
 
  (a)首先查看管道系統(tǒng)中,泵的壓力表和真空表是否符合規(guī)定要求。泵的排出口壓力表不能超過規(guī)定值,當(dāng)壓力表數(shù)值超過規(guī)定值時(shí),泵的流量會降低。泵的真空表數(shù)值過大和過小也會降低泵的流量,其中可能過濾器堵塞,管道阻力過大(其中彎頭、閥門長度多少也影響阻力),或者吸入管道漏氣。
 
  (b)查看輸送液體介質(zhì)的溫度,如果溫度過高要采取降溫措施。
 
  (c)要測量泵的轉(zhuǎn)速是否符合要求,也可查電壓是否正常。
 
  (d)查閱泵的使用年限,判斷主要零部件磨損情況,及時(shí)更換。
 
  3 排出壓力在用戶現(xiàn)場達(dá)不到規(guī)定要求(在出廠試驗(yàn)合格的情況下)
 
  (1)用戶系統(tǒng)裝置存在的問題
 
  (a)吸入系統(tǒng)管道有漏氣現(xiàn)象。此時(shí)介質(zhì)吸入量不足,產(chǎn)生真空表度數(shù)上不去,因而排出流量下降,所以壓力上不去。
 
  (b)吸入系統(tǒng)裝置的濾網(wǎng)堵塞。此時(shí)介質(zhì)吸入量也會不足,并使真空表數(shù)值超過規(guī)定值范圍,泵發(fā)生振蕩和噪音,壓力表和真空表指針擺動(dòng)激烈,壓力上不去。
 
  (c)吸入系統(tǒng)裝置的阻力太大,影響泵吸入性能。
 
  (d)用戶排出系統(tǒng)的壓力與泵排出壓力不匹配,影響泵的排出壓力上不去,也就是說用戶的壓力系統(tǒng)的負(fù)載發(fā)生變化而造成排出壓力上不去。
 
  (2)用戶使用不當(dāng)和安裝不規(guī)范
 
  (a)新泵使用時(shí)泵腔內(nèi)應(yīng)充滿工作液體,排出空氣。當(dāng)流量不足時(shí),泵的排出壓力也上不去,而且由于一時(shí)的干摩擦,易導(dǎo)致機(jī)封、螺桿與襯套、軸承等零部件的損壞。
 
  (b)隨意裝拆調(diào)節(jié)安全閥,造成泄漏,泵的壓力也上不去。
 
  (c)泵安裝的管道太長,彎頭閥門太多或者泵的吸上高度超過規(guī)定值,將造成泵的流量下降,那么泵的排出壓力也上不去。
 
  (d)所輸入的液體介質(zhì)粘度低于規(guī)定的粘度范圍值, 使泄漏量增加,壓力也要下降。
 
  (e)對于雙吸泵的機(jī)封處在負(fù)壓下工作時(shí),一旦機(jī)封損壞容易造成漏氣現(xiàn)象,也影響泵的壓力波動(dòng)。
 
  (f)當(dāng)螺桿泵的襯套以及滑動(dòng)軸承、平衡活塞磨損太大,造成流量下降,隨之壓力下降。按規(guī)定,當(dāng)流量比原來下降15%時(shí),就要更換磨損的零部件,確保泵的經(jīng)濟(jì)性。
 
  4 泵振動(dòng)噪音超過規(guī)定的指標(biāo)
 
  泵和電機(jī)工作時(shí)發(fā)生振動(dòng)、噪聲超標(biāo)的原因:
 
  (1)泵方面產(chǎn)生的因素
 
  (a)因螺桿工作螺旋長度不合理而產(chǎn)生振動(dòng)噪音。一般單級泵工作螺旋長度取L=(1.2-1.5)H,多級泵取L=Z×H+0.09H(Z為密封腔數(shù))。
 
  注意:盡管講螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無脈動(dòng)和攪動(dòng),但實(shí)際上還是脈動(dòng)的,只是相對活塞泵、柱塞泵、齒輪泵等而言,其脈動(dòng)頻率F=(N×H)/60,所以應(yīng)盡量使泵自身頻率與基座的自振頻率錯(cuò)開大一點(diǎn),或者采取隔振措施,免產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
 
  (b)泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量提高殼體,螺桿等主要零部件的剛度,減少撓度,一般使用場合殼體和底座盡量使用鑄鐵,軍ping要使用鑄鋼、銅和焊接件,這樣有助于減少振動(dòng)和噪音。
 
  (c)泵體進(jìn)出口腔的流道設(shè)計(jì)得順滑,流速平穩(wěn),不要設(shè)計(jì)得一會兒收縮,一會兒擴(kuò)大,這樣會產(chǎn)生流體沖擊振動(dòng)和噪音,流速盡量低一些。
 
  (d)對于螺旋進(jìn)口端與出口端建議成180°,使其質(zhì)量盡量平衡,分體均勻,減少不平衡質(zhì)量,使其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),必要時(shí)可作動(dòng)平衡試驗(yàn)。
 
  (e)合理選擇旋轉(zhuǎn)零件的公差配合和形位公差,提高同心度和對稱度精度。
 
  (f)提高螺桿精度和加工設(shè)備自身精度等級,同時(shí)增加一些工裝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)可達(dá)到零部件的互換。
 
  (g)盡量避免泵在汽蝕情況下工作為延長泵的使用壽命,宜定期檢查維修。
 
  (h)泵輸送的液體粘度超過規(guī)定要求,使其輸送粘度阻力加大,產(chǎn)生汽蝕,振動(dòng)噪音增大,可采取輸送介質(zhì)加溫和管道保溫措施降低輸送阻力。
 
  (2)機(jī)組安裝和系統(tǒng)布置產(chǎn)生的因素
 
  (a)泵的電機(jī)和聯(lián)軸器安裝時(shí)應(yīng)保持對中、同心,隨著機(jī)組的轉(zhuǎn)速提高其安裝精度也要相應(yīng)提高。
 
  (b)系統(tǒng)管路布置要合理,盡量減少彎頭閥門長度,必要時(shí)做系統(tǒng)管道阻力計(jì)算,其值不要超過泵允許吸入能力,同時(shí)要計(jì)算原中心與油箱或油池液面的相對幾何高度,此值與管道阻力一起考慮,不要超過規(guī)定要求。
 
  (c)系統(tǒng)裝置的油箱要有足夠的油量,使其保證有足夠的液面高度,對于油面有變化的油艙,油罐應(yīng)有低液面報(bào)警裝置,或保護(hù)設(shè)備避免泵產(chǎn)生汽蝕或抽空現(xiàn)象,尤其對三螺桿泵更為重要。
 
  (d)泵吸入管道的布置不應(yīng)有高于泵吸口高度的彎管現(xiàn)象(增壓的管道除外)存在,同時(shí)管道連接處、閥門等不得有漏氣現(xiàn)象。
 
  (e)泵吸入管道上的過濾器要定時(shí)清洗,一旦堵塞或流通截面過小也要產(chǎn)生振動(dòng)和噪音,一般取濾網(wǎng)流通面積為吸管面積的6~10倍,如果輸送介質(zhì)粘度很大時(shí),倍數(shù)還要增加,三螺桿泵取80目以上,雙螺桿泵取40~60目。
 
  (f)對于高粘度介質(zhì)液體在泵吸口要設(shè)置加熱設(shè)備,管道和泵要設(shè)置保溫措施,尤其在北方冬天使用場所,其中可采用蒸汽和電熱或?qū)嵊偷确椒ā?br /> 
  (g)吸入系統(tǒng)和排除系統(tǒng)的管路要用支架固定,避免產(chǎn)生振動(dòng)。
 
  (h)安裝的電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)要觀察電機(jī)的轉(zhuǎn)向是否與泵要求的轉(zhuǎn)向一致,采用點(diǎn)擊啟動(dòng),及時(shí)更正以確保機(jī)組安全。
 
  5 其他方面發(fā)生的故障和處理方法
 
  (1)泵的軸承處溫度過高:
 
  (a)泵與電機(jī)和聯(lián)軸器同心度較差,重新對中校核。
 
  (b)軸承和密封腔回油管路直徑大小或堵塞。
 
  (c)主桿軸向力沒有平衡好,殘留軸向力過大。
 
  (2)泵的襯套、螺桿、軸承等主要旋轉(zhuǎn)部件磨損過快:
 
  (a)泵輸送的液體介質(zhì)中有雜質(zhì),加大過濾器的目數(shù)和過流面積。
 
  (b)增大螺桿表面的硬度,選擇耐磨性好的材料。
 
  (c)提高旋轉(zhuǎn)零部件的同心度和裝配對中的精度。
 
  (d)減少螺桿不平衡的質(zhì)量和熱處理彎曲變形。
 
  (3)機(jī)封漏油:
 
  (a)機(jī)封裝配時(shí),密封面對軸線不垂直,要重新配研。
 
  (b)機(jī)封本身質(zhì)量有問題,重新更換機(jī)封。
 
  (c)機(jī)封腔的壓力過高,采取措施降低腔內(nèi)的壓力(加大回油量或者減小高壓腔的泄漏量)。
 
  (d)機(jī)封腔中的油溫過高使油粘度變稀,可加大回油量,可調(diào)節(jié)機(jī)封彈簧的預(yù)緊力。
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