泵的故障及排除故障的基本原则

泵的故障及排除故障的基本原则泵的常见故障，分为水力故障和机械故障两类。流量不足、发生汽蚀等均为水力故障。泵不运转、轴承过热则属于机械故障。通常情况下，两种故障同时存在于一种现象中，如扬程不足、泵不出水或泵运行时存在异常振动及声音等。排除故障应遵循以下原则：有了故障应及时排除，不可使机器“带病”工作。排除故障应弄清表现——分析原因——加以消除。故障原因应多方面分析，力求准确判断。排除故障应具体情况具体对待，不可生搬硬套。三、常见故障原因分析及排除办法1.泵不出水，通常是由于叶轮流道被杂物堵塞，泵叶轮反方向运转，装置扬程超出泵设计扬程范围所引起。只要及时清理叶轮流道、重新换接电机电源线及重新选择合适的泵型就可解决问题。2.扬程不足，泵出口压力不能满足工况需要。产生这种故障的原因有多种：泵发生汽蚀、叶轮长期使用后严重磨损、配套电机转速低于泵所要求的转速等，都会引起泵扬程的降低。增加泵进口处液位高度或降低泵安装位置，都可以避免汽蚀的发生。更换被磨损的叶轮、选择与泵相匹配的电机，也是排除故障的方法之一。3.轴承过热，超过轴承正常使用温度范围。一般是由于轴承箱缺油或润滑油变质引起轴承温度异常。在确认原因后及时添加油脂，更新润滑油，以免损坏轴承。其次，引起轴承过热的原因还有：泵轴、电机轴不同心，泵轴弯曲变形等。用千分表来测量泵轴在径向的跳动量，如果是滚动轴承，跳动量通常不应超过0.05mm，如果是滑动轴承，则不应超过滑动轴承摩擦的间隙。此外，还要检查一下轴和轮毂的旋转跳动。泵正常运转，在不同的转速下有不同的旋转跳动允许值，通常1450转分时允许值不大于0.15mm，在2900转分时允许值为小于等于0.10mm。如果超过允许值，要对轴和轮毂进行周向逐点测量，看看轮毂有无偏心，或者不同心，或者轴弯曲变形。也可能出现的情况是，轴的对中性很好，旋转跳动却很大，或者没有旋转跳动，但对中性很差，都要加以矫正。4.电机过载运行，电机电流超过其允许值。泵轴的弯曲变形、实际运行参数超出泵的设计参数范围、转动部件产生摩擦等都是电机过载运行的原因。检查并矫正泵轴、用阀门控制使得运行参数在泵容许的参数范围内，或拆开泵体排除摩擦是解决问题的关键。5.泵运行时存在异常振动及声音，通常是由于泵轴与电机轴对中性差、泵轴弯曲变形、泵运行发生汽蚀及转动部件产生摩擦等引起，如果以上问题都不存在，还应检查地脚、泵壳螺栓有无松动，检查泵的管道是否存在明显的应力。如果应力过大，应该在进口或出口处加以支撑，以减少或消除应力。必要时应拆卸并重新安装。1离心泵的常见故障下面针对离心泵的一些常见故障,进行详细地分析。1.1转子不平衡故障转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障,它是旋转机械最常见的故障。通常设备的一个转子是一根轴和多个轮盘组成的,每个轮盘都可能存在质量偏心,2个以上的轮盘可能将多质点的质量偏心合成一个或多个矢量,造成转子的力不平衡型平衡类问题或造成偶不平衡型平衡类问题,以及力与偶复合型不平衡问题。1.2偏心转子的故障偏心是指定子与转子之间不同心的一种故障。当旋转泵有几何偏心时,除会产生一阶频率振动外,还会由于流体不平衡造成叶轮叶片通过频率倍频的振动。由偏心造成的激振力与负荷有关,而与转速没有直接关系,因此,对偏心故障的诊断,一般需要改变负荷情况,进行对比测试才能肯定。1.3转子弯曲故障转子弯曲故障多发生在设备较长时间停用后重新开机情况下,这多半是设备停用后产生了转子弯曲的故障。转子有永久性弯曲和暂时性弯曲2种情况。永久性弯曲是指转子轴呈弓形,造成永久弯曲的原因有设计制造缺陷、长期停放方法不当、热态停机时未及时盘车或凉水急冷所致。临时性弯曲指可恢复的弯曲,造成临时性弯曲的原因有预负荷过大、开机运行时暖机不充分、升速过快等致使转子热变形不均匀。转子弯曲的振动特征类似动不平衡,时域波形为近似的等幅正弦波;振动以基频为主,如果弯曲靠近联轴节,也可产生2倍频率振动。类似于不对中,通常振幅稳定。轴向和径向均有很大的响应。1.4转子不对中故障转动机器的转子之间通常用联轴器连接构成轴系,传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等,会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中。据统计分析30%~50%存在不同程度的不对中,严重的不对中会造成设备部件的过早损坏,同时会造成能源的浪费。不对中既可产生径向振动,又会产生轴向振动;既会造成临近联轴节处支承的振动,也会造成远离联轴节的自由端的振动。不对中易产生2倍频率振动,严重的不对中有时会产生类似松动的高谐波振动。转子不对中振动特征谱的特点:径向振幅中的2倍频振幅大;转子轴向振幅超标(2倍频偏大主要是轴线平行偏移型不对中;1倍频偏大主要是两轴线夹角偏移型不对中);联轴节两侧的轴颈振动较大;转子径向振动、轴向振动随负荷增大而增加。转子不对中通常分为:角度不对中、平行不对中、复合不对中、轴承不对中。以下列举出各类不对中情况的谱图特征。1.4.1角不对中故障角度不对中特征谱的特点:(1)会产生较大的轴向振动,频谱为基频和2倍频为主,还常见基频和2倍、3倍频都占优势的情况。(2)如果3倍频超过30%~50%,则可认为是存在角度不对中。(3)联轴节两侧轴向振动相位相差180°。1.4.2平行不对中故障平行不对中特征谱的特点:(1)振动特性类似于角度不对中,但径向振动较大。(2)频谱中2倍频较大,常常超过基频。(3)角度不对中和平行不对中严重时,会产生较多谐波的高谐次(4~8倍频)振动。(4)联轴节两侧相位相差也是180°。1.4.3轴承不对中故障轴承不对中实际上反映的是轴承坐标高和左右位置的偏差。由于结构上的原因,轴承在水平和垂直方向上具有不同的刚度和阻尼,不对中的存在加大了这种差别。不对中过大时,会使轴承工作条件改变,在转子上产生附加的力和力矩,使转子失稳或产生碰磨。轴承不对中会产生基频、2倍频,振动以轴向为主;通过找对中无法消除振动,只有卸下轴承重新安装。1.5转子与定子摩擦故障转子与定子摩擦又分为轻微摩擦和严重摩擦。轻微摩擦如:联轴器罩磨轴;严重摩擦如:电动机转子与定子接触。转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障。在摩擦过程中,转子刚度发生改变从而改变转子系统的固有频率,可能造成系统共振。碰磨时振幅突然增大;频谱成分较丰富,谱线密集,呈齿形分布,以1倍频及其高次谐波为主,时域波形有削顶现象:严重时出现大量的亚谐波,并伴随有噪音。而且摩擦会造成功耗上升和效率下降,同时局部会有温升,因此工艺参数对转子与定子摩擦的故障诊断非常重要。1.6滚动轴承的故障滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不量、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都会导致轴承过早损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。滚动轴承的主要故障形式:疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏等。对滚动轴承进行故障诊断的实用方法是振动分析,振动信号的简易诊断法有以下几种:(1)振幅值诊断法,即利用峰值Xp、均值X以及均方根Xrms进行故障诊断;(2)波形因数诊断法,波形因数为峰值与均值之比,当Xp/X值过大时,表明滚动轴承可能点蚀。当Xp/X值过小时,则可能发生了磨损;(3)波峰因数诊断法,波峰因数为峰值与均方根值之比,正常Xp/Xrms产较小的稳定值,一旦轴承出现了损坏,则会产生冲击信号,振动峰值明显增大,Xp/Xrms增大,当故障不断扩展,峰值达到极限值时,均方根值则开始增大,Xp/Xrms逐步减小,直至恢复到无故障时的大小;(4)峭度系数诊断法,振幅满足正态分布规律的无故障轴承,其峭度值约为3,随着故障的出现和发展,峭度值具有与波峰因数类似的变化趋势。1.7转子支承部件松动的故障转子支承部件连接松动是指系统结合面存在间隙或连接刚度不足,造成机械阻尼偏低、机组运行振动过大的一种故障。支承系统结合面间隙过大,紧力不足,在外力或温升作用下产生间隙,固定螺栓强度不足导致断裂或缺乏防松措施造成部件松动,基础施工质量欠佳等都是造成松动的常见原因。常见的机械松动有3种:结构框架或底座松动、轴承座松动、轴承等部件配合松动。1.7.1结构框架或底座松动结构框架或底座松动主要包括以下几方面的故障:支脚、底板、水泥底座松动,强度不够;框架或底板变形;紧固螺丝松动等。由结构框架或底座松动引起振动的特征为:(1)类似不平衡或不对中,频谱主要以1倍频为主;(2)振动具有局部性,只表现在松动的转子上;重的不对中有时会产生类似松动的高谐波振动。转子不对中振动特征谱的特点:径向振幅中的2倍频振幅大;转子轴向振幅超标(2倍频偏大主要是轴线平行偏移型不对中;1倍频偏大主要是两轴线夹角偏移型不对中);联轴节两侧的轴颈振动较大;转子径向振动、轴向振动随负荷增大而增加。转子不对中通常分为:角度不对中、平行不对中、复合不对中、轴承不对中。以下列举出各类不对中情况的谱图特征。1.4.1角不对中故障角度不对中特征谱的特点:(1)会产生较大的轴向振动,频谱为基频和2倍频为主,还常见基频和2倍、3倍频都占优势的情况。(2)如果3倍频超过30%~50%,则可认为是存在角度不对中。(3)联轴节两侧轴向振动相位相差180°。1.4.2平行不对中故障平行不对中特征谱的特点:(1)振动特性类似于角度不对中,但径向振动较大。(2)频谱中2倍频较大,常常超过基频。(3)角度不对中和平行不对中严重时,会产生较多谐波的高谐次(4~8倍频)振动。(4)联轴节两侧相位相差也是180°。1.4.3轴承不对中故障轴承不对中实际上反映的是轴承坐标高和左右位置的偏差。由于结构上的原因,轴承在水平和垂直方向上具有不同的刚度和阻尼,不对中的存在加大了这种差别。不对中过大时,会使轴承工作条件改变,在转子上产生附加的力和力矩,使转子失稳或产生碰磨。轴承不对中会产生基频、2倍频,振动以轴向为主;通过找对中无法消除振动,只有卸下轴承重新安装。1.5转子与定子摩擦故障转子与定子摩擦又分为轻微摩擦和严重摩擦。轻微摩擦如:联轴器罩磨轴;严重摩擦如:电动机转子与定子接触。转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障。在摩擦过程中,转子刚改变从而改变转子系统的固有频率,可能造成系统共振。碰磨时振幅突然增大;频谱成分较丰富,谱线密集,呈齿形分布,以1倍频及其高次谐波为主,时域波形有削顶现象:严重时出现大量的亚谐波,并伴随有噪音。而且摩擦会造成功耗上升和效率下降,同时局部会有温升,因此工艺参数对转子与定子摩擦的故障诊断非常重要。1.6滚动轴承的故障滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不量、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都会导致轴承过早损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。滚动轴承的主要故障形式:疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏等。对滚动轴承进行故障诊断的实用方法是振动分析,振动信号的简易诊断法有以下几种:(1)振幅值诊断法,即利用峰值Xp、均值X以及均方根Xrms进行故障诊断;(2)波形因数诊断法,波形因数为峰值与均值之比,当Xp/X值过大时,表明滚动轴承可能点蚀。当Xp/X值过小时,则可能发生了磨损;(3)波峰因数诊断法,波峰因数为峰值与均方根值之比,正常Xp/Xrms产较小的稳定值,一旦轴承出现了损坏,则会产生冲击信号,振动峰值明显增大,Xp/Xrms增大,当故障不断扩展,峰值达到极限值时,均方根值则开始增大,Xp/Xrms逐步减小,直至恢复到无故障时的大小;(4)峭度系数诊断法,振幅满足正态分布规律的无故障轴承,其峭度值约为3,随着故障的出现和发展,峭度值具有与波峰因数类似的变化趋势。1.7转子支承部件松动的故障转子支承部件连接松动是指系统结合面存在间隙或连接刚度不足,造成机械阻尼偏低、机组运行振动过大的一种故障。支承系统结合面间隙过大,紧力不足,在外力或温升作用下产生间隙,固定螺栓强度不足导