矿井维修钳工讲义

第五章离心式水泵及维修知识离心泵分类、型号、工作原理及经济运行一、D型离心泵式水泵的结构、主要零部件的材质及作用。国产D型多级离心泵的吸入口位于进水段上呈水平方向，排出口在出水段上呈垂直方向。叶轮除第一级外，其机构和尺寸都是一样的。二、试述离心泵的工作原理：在泵内充满水的情况下，当叶轮在泵壳内高速旋转时，叶轮里的水以很快的速度被甩离叶轮向四周射去，它们具有很大的能量，汇集和通过蜗形泵壳，流道逐步加大，流速逐步减低，压力逐步增加，根据水流总要从高压向低压流动的道理，泵壳内的高压水沿着出口管被压送到高处去。与此同时，叶轮内部的水被离心力甩出去，原来的窨就形成真空或低于大气压状态，水井的水面受大气压的作用，便冲开底阀，使水进入叶轮，充实了原有空间，叶轮不断被离心力甩出去，水井的水，也就源源不断通过水管，进入叶轮，这是离心泵的简单工作原理。离心泵产生压力的大小与叶轮直径和转速有关，转速越高，叶轮直径超大，产生的压力越高，多级式离心泵级数越多，产生的压力也越大。三、什么叫离心式水泵的特性曲线？怎样制成的？各曲线的意义是什么？水泵在额定转速下，用流量Q为横座标，扬程H，轴功率N和效率η为纵座标表示的关系曲线称为离心水泵的特性曲线，它是通过试验的方法获得的。四、什么叫水泵的工况点？从水泵的特性曲线中，我们知道水泵的流量、扬程、轴功率、效率不是固定不变的数值，那么水泵究竟在特性曲线哪一点工作呢？这要取决于排水设备中管路曲线与水泵扬程曲线的交点，这个交点就是水泵工作状况点，简称工况点。五、“允许吸上真空度”是何含义？什么叫汽蚀？有何危害？当水泵进口处的真空度大到一定程度时，虽然是在常温下，水也要汽化而产生大量汽泡，这些汽泡随水一起流入叶轮，由于离心力的作用，水的压力又逐渐升高，汽泡又凝结成水而消失。在汽泡消失时，四周的水以很快的速度来补充而发生猛烈的撞击，打击叶轮片及轮壁表面，使叶片损坏，进口处产生蜂窝状的一小块一小块的剥落，这就叫气蚀。六、离心水泵工作时轴向推力的产生及其危害。当叶轮工作时，叶轮和泵体间的压力分布是呈抛物线状的，由于叶轮进口压力低的影响，叶轮前后盖板的分布是不均衡的。因此产生压差abcd乘以相应的面积，就是作用在叶轮上的轴向压力，其方向是从右向左。对于多级泵来说，轴向力还要大得多，总轴向力为各级叶轮轴向力的和。轴向力如果不设法消除，水泵的转动部分必然向左串动，与静止部分产生直接磨擦，最终会使水泵不能工作。七、怎样平衡轴向推力？有下列两种常用的方法：（1）在叶轮上开平衡孔，（2）平衡盘装置。离心泵装配、检修及故障处理一、水泵的经济运行措施1.合理选择水泵的工况点：管路阻力越小，工况点也越向右移，电耗也就越低，但不能超过水泵合理工作区域，否则电动机可能过载或产生气蚀现象。2.采用新型高效泵：对一级叶轮采取加宽进水口和叶片扭曲角的办法，以改善泵的汽蚀性能。3.调整水泵的扬程：与实际需要扬程相适应。调整方法主要有两种：减少叶轮数目降低水泵的扬程；切削叶轮外径降低水泵的扬程。4.降低排管路阻力改善网络特性：降低排管阻力，可使管路阻力变缓，排水系统工作工况点右移，阻力损失减少，流量增加，系统效率提高，排水单耗下降。新建排水系统采用大管径管路，阻力损失小，可降低运行费用。对现有排水系统降低管路阻力，主要有如下方法：（1）清扫排水管路积垢，清扫方法：用刷子清扫、用块石清扫、棘球清扫（2）实行多管排水5．降低系统吸上真空高度减少吸程阻力：为降低系统吸上真空高度，有以下几种方法：（1）采用无底排水；（2）高水位排水；（3）采用正压排水；（4）及时清理吸水小井和水仓；（5）水泵的螺旋密封。二、试述安装吸水管的重要性及注意事项应注意到以下几个方面：（1）离心泵的吸水高度，必须遵照技术特征上规定的允许吸上真空高度。（2）吸水管路的联接应注意严密，任何地方不能漏气。（3）吸水管路不能有存气的地方，所以吸水管的任何部分，都不能高于水泵的进水口。（4）吸水管口径不能任意减小，吸水管路应尽量短些，弯头尽量少些，临时小水泵的吸水管也可用钢丝骨架的橡胶管。（5）吸水管末端应有带滤网的底阀。水运转时底阀要有足够的淹没深度，一般要为吸水管径的两部以上（6）吸水管的重量不能加在水泵上，以免损坏水泵。三、水泵在安装出水管时应注意什么？水泵出水管的安装，其工程量的大小，承矿井具体条件而异，水泵附近出水管安装应注意：（1）固定式排扬程较高的水泵，一般都必须安装闸阀和逆止阀。（2）出水管的重量，不能支承在小泵出水段，以免损坏水泵。（3）为了抢修管路的方便，应在排水管上引出一支管，直通吸水井或水仓。四、填料箱发热的原因是什么？填料箱压盖压得过紧，或水封环没对正。五、水泵起动后不上水的原因分析及处理方法产生这个故障的原因很多，应该进行检查分析，找出真正的原因才可进行处理，一般有以下几种原因：（1）起动前水泵没灌满水，水泵内空气没排尽，应重新灌水，把吸水管及泵内空气全部排掉，一直到正常起动为止。（2）底阀漏水，向水泵灌水一直灌不满，泵空气不能排尽，一般是因为底阀不严，阀座上有煤块、砂粒、木片等杂物垫住，这时可用大锤敲击吸水管的下部，使阀座上煤块、砂粒等杂物振动后掉下来，从而使底阀合严，重新灌水起动。（3）吸水管内，存有大量空气，这种情况多发生在新安装的水泵，吸水管安装不正确。（4）水笼头堵塞。（5）吸水管漏气。（6）吸水侧填料箱漏气。（7）吸水高度过大。（8）水泵旋转方向不对。（9）吸水井水位降到允许水位以下。六、水泵起动后虽上水，但水量很小的原因分析及处理方法。产生这种现象的原因可能有以下几种：（1）叶轮局部堵塞或损坏，吸水井杂物如小木块等，由于滤网孔太大或损坏，容易通过滤网进入第一级叶轮，卡在叶轮流道内，使叶轮流通断面减小，因而使流量降低。解决的方法，应将水泵包括底阀滤网在内送往工厂检修，修理水泵及滤网。（2）大、小口环磨损，水泵泄漏损失大，因而排水量降低。（3）水笼头局部堵塞。吸水管及吸水侧填料轻微漏气，都可能使水泵流量减小。处理方法：一是处理水笼头局部堵塞，二是处理吸水管。（4）闸阀没完全敞开或者排水高度过大，使水泵工况点左移，水泵流量明显减小。七、水泵不能起动或起动后负荷大的原因分析及处理方法。（1）起动时没有关闭闸门。（2）水泵的富裕扬程太多。（3）泵轴弯曲。（4）填料压盖压的太紧。（5）平衡盘的倾斜度太大。（6）平衡盘与平衡环磨损过大。（7）平衡水管不通。（8）联轴器间隙过小。八、水泵在动转中排水中断的原因分析及处理方法。（1）水井水位急剧下降，使水笼头露出水面，空气进入水泵，排水中断。这时应立即停止运转，待水位达到正常后再开动水泵。（2）水笼头被埋住或堵塞，使水泵抽不上水这时真空表指示也很大，应当停止运转，处理水井。九、水泵振动大，声音不正常的原因分析及处理方法。造成水泵振动大，声音不正常的原因可能有以下几种：（1）水泵发生汽蚀，这时伴随着振动和噪音，处理方法是应该及时停泵，找出发生汽蚀的原因，进行处理。（2）两联轴器不同心，产生振动，应重新找正电动机与水泵的同心度。（3）水泵电机座地脚螺栓没有紧固，机座下基础不实，所以发生振动。这时应紧固地脚螺栓，加固基础。十、轴承过热的原因有哪些？（1）轴承缺油。（2）润滑油不清洁。（3）滑动轴承的油圈坏了或者转动不灵活，带不上润滑油，也可使轴承发热。（4）两联轴器轴线不对中心，使轴承承受附加压力，也会发热。十一、离心式水泵主要件的检查和修理水是煤矿生产一害，在雨季井下水就要增加，因此水泵的中修和大修时间一定要安排在雨季前，主水泵中修为6个月，大修为12个月。（1）零件的清理。（2）泵轴的修理。（3）键槽的修理。（4）轴承的修理。（5）水轮的修理。（6）平衡盘及平衡环的修理。（7）导翼花尖的修理。（8）泵体的修理。第六章主要通风机及其维修基本理论一、我国矿井主要通风机的分类及特点比较。我国矿井主要通风机可分为离心式通风机及轴流式通风机两大类型。二、离心式通风机的工作原理。当安装在主轴上的叶轮按逆时针方向旋转时，由于离心力的作用，叶轮叶片使流道中的气体获得能量，提高了压力和速度，从叶轮四周排出，汇集于蜗壳中，速度逐步降低，压力逐步提高，最后经扩散器排出风机。三、离心式通风机叶轮，按叶片安装角的不同可分哪几种类型？各有什么特点？（1）前向叶片；（2）后向叶片；（3）径向叶片四、轴流式通风机的工作原理气流从集风器进入，通过旋转的叶轮使气流获得能量，然后经过导叶，导叶是静止的，其作用是改变气流方向并使气流的动能转换为静压能，然后气流通过扩散筒，进一步降低流速，将气流的动能进一步转换为静压能，最后排入大气。通风机的调节和反风一、矿井主要通风机为什么要进行调节？矿井在开采过程中，通风网路阻力不断在变化，对通风流量的要求也时有不同，流量大了浪费能源，流量小了要影响生产，而且还对矿井安全生产造成威胁。因此矿井主要通风机要及时进行调节，以满足安全生产及经济运行的要求。二、如何调整轴流式主要通风机叶轮叶片的安装角度？矿井主要轴流式通风机叶轮片安装角度的调整，一般需停机进行，所以应先在备用通风机上进行调整，调整完毕后，再投入正式运行。调整方法有两种：每个叶轮叶片的安装角度同时同步调整方法；逐个叶片调整方法。三、改变通风机叶轮转速的方法有哪些？（1）采用三角胶带传动的通风机。（2）更换不同转速的电动机以改变叶轮的转速。（3）采用串级调速。（4）采用变频调速方法。四、矿井主要通风机为何要有反风设施？《煤矿安全规程》对此是如何要求的？在生产矿井进风井口附近、进风井筒以及车场等处发生火灾时，产生大量燃后气体，这些废气随风流入采掘工作面将危及人的生命安全，而且火势继续蔓延扩大，为了避免和减轻火灾造成的损失，重要措施之一是使风流反向。《煤矿安全规程》规定：生产矿井主要通风机必须装有反风设施。当需要反风进，必须能在10min改变巷道中的风流方向。当风流方向改变后，主要通风机的供给量不应小于正常风量的40%。五、扇风机组事故的预防措施扇风机组是矿井通风设备的核心组成部分，必须安全可靠地运行，不发生或少发生突然故障。一旦发生了停机事故，要有备用设备等量代换，以保证矿井连续性生产和井下作业的安全。其主要预防措施如下：1.要有备用扇风机：主要扇风机房必须装置两套同等能力的扇风机（包括电动机），其中一套做备用。2.要及时更新设备，淘汰老、旧、杂及低效扇风机组3.要加强管理与维修，保持完好状态。（1）主扇必须保持正常运行。（2）主扇至少每月由矿井机电部门检查一次，改变主扇转数或风叶角度时，必须报矿总工程师批准。月检内容应包括：①运转是否正常、有无异音、异味及异常振动；②滚动轴承温度不得超过75℃，滑动轴承温度不得超过60℃，主要电动机的温度不得超过产品说明书的规定，以及其它部件的温度是否正常；③水注计及测压管有无损坏、堵塞和变形；④各种仪表是否准确（电压表、电流表、功率表、功率因数表、温度表等）；⑤各注油部位的油质、油量是否适当，有无漏渗油现象，滑动轴承油圈转动是否灵活；⑥齿形联轴器的磨损及工作状况；⑦电器部分保护接地状况；⑧进风井口至防爆门是否有异状；⑨司机有无司机证，运转记载是否齐全，填写是否认真，准确、及时、有无漏项，是否按操作规程作业，是否遵守劳动纪律；⑩设备及室内外环境；⑪规定的图表是否完整齐全；⑫安全操作用具（绝缘靴、绝缘手套、绝缘台、绝缘杆等）及防火设备和器材；⑬检查结果必须记入专门的记录簿，发现问题及时解决。（3）新安装的矿井扇风机投运前，必须进行性能测定和试运转。（4）禁止利用扇风机房作其它用途。（5）主扇要有专职司机负责运转维护。（6）二台主扇必须同时保持完好，如果备用主扇检修，必须制订防止意外的应急措施。（7）主扇因检修停机或其它原因需要停风时，必须制定停风措施，报矿总工程师批准。（8）变电所或电厂在停电前，必须将停电时间通知矿调室，防止突然停电造成停机事故。（9）主管通风设备的技术人员或干部，必须熟悉通风设备的全部系统，有指挥倒换主扇、反风设施和排除故障与事故的抗灾应变指挥能力。（10）反风设备由矿长组织有关部门，每季至少检查一次，每年