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柱塞泵常見故障原因分析及預防措施

通過認真分析故障發(fā)生的原因，采取相應的預防措施，可以避免故障的發(fā)生。對于延長機泵設備的使用壽命，降低設備維修費用，確保注水任務的完成，具有十分重要的意義。下面我們對幾種常見故障的征兆進行描述，并對原因進行分析，對防止發(fā)生故障的措施進行探討，以期達到最大限度的發(fā)揮機泵設備的效能，提高經(jīng)濟效益的目的。

一、燒軸瓦、曲軸研傷故障

（一）故障現(xiàn)象

這類故障出現(xiàn)時一般表現(xiàn)為曲軸箱溫度升高，電機電流升高，機油顏色變黑等。在檢查過程中一旦發(fā)現(xiàn)這種情況應及時停泵檢查，并采取相應的措施。如果檢查處理不及時，就會發(fā)生燒瓦、抱軸事故，導致曲軸研傷，嚴重時甚至曲軸報廢。

（二）原因分析

造成這類事故的原因很多，但主要原因是由于軸瓦和軸頸之間潤滑狀況惡化而產(chǎn)生的。

1、機油變質、機油雜質過多、進油孔堵塞、機油過少、機油牌號不對。

（1）當曲軸箱由于某種原因進水，會使機油乳化呈現(xiàn)乳白色，粘度下降。使機油在軸瓦和軸頸間的附著能力下降，影響潤滑油膜的形成，這時容易在軸瓦和軸頸之間形成粘合磨損，導致軸瓦表面粗糙度增大，摩擦力增大，溫度升高，最后發(fā)生燒瓦事故。

（2）機油中的雜質主要是機油中的砂粒、灰塵以及泵內(nèi)金屬磨屑，這些雜質進入軸瓦和軸頸間隙中，使軸瓦嵌油面積減小，并形成磨粒磨損，同時機油中的雜質過多還容易堵塞軸瓦蓋上的機油流道，使軸瓦間隙內(nèi)供油不足產(chǎn)生粘合磨損。這兩種磨損共同作用的的結果使軸瓦溫度升高，間隙變小，最后導致燒瓦事故。

（3）由于柱塞泵采用的是飛濺式潤滑，當機油液位低于規(guī)定的下限時，曲軸及連桿的帶油能力下降，造成軸瓦和軸頸間的供油不足，不能形成足夠的潤滑油膜，進而產(chǎn)生粘合磨損，如果不及時補加機油，就會出現(xiàn)軸瓦與軸頸干磨，發(fā)生燒瓦甚至抱軸事故。

（4）柱塞泵要求使用規(guī)定牌號的機油（CC15W/40），如果機油牌號不對，粘度過大流動困難，機油不能順利進入軸瓦和軸頸間隙內(nèi)，就會造成供油不足。如果選用粘度低的機油，使機油在軸瓦間隙內(nèi)附著能力下降，油膜承載能力下降，這些因素都容易造成粘合磨損，繼而出現(xiàn)燒瓦事故。

2、變頻調速系統(tǒng)的影響

用變頻調速系統(tǒng)控制的注水泵，是根據(jù)系統(tǒng)壓力的設定自動調節(jié)泵的頻率和轉速，有時由于頻率低，電機轉速低。此時曲軸連桿帶油能力下降，機油不能連續(xù)進入軸瓦內(nèi)，不能在軸瓦間隙中形成穩(wěn)定的油膜，因此，當泵速過低時，易形成粘合磨損。

3、啟泵前未盤泵和空載運行、啟泵后馬上升壓甚至帶壓啟泵

長時間停運的泵曲軸箱內(nèi)機油溫度低，粘度大、流動性差，如果啟泵前未經(jīng)盤泵和空載運轉，啟泵后馬上升壓或帶壓啟泵，此時沒有足夠的機油進入軸瓦間隙內(nèi)，就會產(chǎn)生短時間的粘合磨損。如果長期使用這種方法操作，就會使軸瓦、軸頸摩擦面積增大，潤滑狀況進一步惡化，從而產(chǎn)生燒瓦事故。

4、液力端閥片損壞，連桿在返回的行程受高壓水推動，造成軸瓦和軸頸的沖擊、交變載荷次數(shù)增多，引起軸瓦溫度升高。

（三）預防措施

要避免這類事故發(fā)生，就必須做到以下幾點

1、必須做到定時巡回檢查，發(fā)現(xiàn)曲軸箱溫度升高超過上限時立即停機（超過環(huán)境溫度35CO）。在檢查箱體溫度時應與正常運行時的溫度作比較，一旦發(fā)現(xiàn)溫升速度較快，立即采取措施停泵檢查。

2、在檢查中發(fā)現(xiàn)機油顏色變白，應及時清洗曲軸箱更換機油（擦拭曲軸箱內(nèi)部只能用毛巾而不能用棉紗）。

3、當機油液位下降低于下限時，及時補加機油，并更換漏油的油封。

4、發(fā)現(xiàn)機油顏色變混濁及時停泵檢查原因，清洗曲軸箱，檢查是否燒瓦。

5、使用規(guī)定牌號的機油，并對機油進行三過濾。

6、要求運行3000～5000小時進行一次二保，檢查軸瓦是否磨損，間隙是否合格。

7、新泵或大修泵要作好磨合工作，連續(xù)空載運行不少于24小時，各個壓力階段試運不少于8小時，并按5MPa間距逐步加壓。運行500小時后，清洗曲軸箱更換機油。

8、對于變頻泵轉速較低時對軸瓦潤滑產(chǎn)生的影響，可以設定逆變器的最低頻率（不低于25HZ），也可以調整泵的柱塞直徑。

9、嚴格按照操作規(guī)程操作，啟泵前盤泵檢查有無卡阻，空運5分鐘后再逐步加壓（冬季空運時間不低于10分鐘）。

10．用變頻控制的泵站，在啟泵、停泵時按照公頻啟、停泵方式操作。

11、及時更換損壞的閥片。

二、十字頭磨損、滑道拉傷

（一）故障現(xiàn)象

這類故障與燒瓦、曲軸研傷故障征兆基本相同，在燒瓦的同時往往也伴有十字頭磨損、滑道拉傷和連桿銷軸、銅套的磨損現(xiàn)象發(fā)生。此類故障往往是相互作用相互影響的。這類故障發(fā)生后，如果處理不及時，往往造成十字頭滑道和十字頭的嚴重損傷。

（二）原因分析

導致這類事故的原因主要有以下幾個方面：

1、由于十字頭和滑道的潤滑狀況惡化而產(chǎn)生的，他的形成機理與燒瓦、曲軸研傷的形成機理相同。

2、由于軸瓦研傷后會產(chǎn)生大量的金屬磨屑，這些磨屑進入到十字頭和滑道間隙內(nèi)產(chǎn)生磨粒磨損，從而導致十字頭磨損和滑道拉傷。

3、由于銅套或銷軸松動，在十字頭內(nèi)產(chǎn)生軸向竄動，并與十字頭滑道直接接觸產(chǎn)生磨擦，從而導致拉缸事故。

4、因曲軸軸向竄動量過大，造成十字頭和滑道偏磨，導致拉缸事故。

5、由于連桿彎曲導致十字頭和滑道偏磨，造成拉缸事故.（這種故障一般在大修試運時出現(xiàn)）

（三）預防措施

要避免這類事故的發(fā)生，除了采取防止燒瓦的措施以外，還應注意以下幾點：

1、檢查曲軸的竄動量，如發(fā)現(xiàn)竄量過大，（）及時修理。

2、定期清洗曲軸箱，檢查有無銅屑，并過濾機油。

3、銅套和銷軸松動后發(fā)生軸向竄動一般不容易檢查，這就要求在泵裝配時一定按規(guī)定的過盈量裝配，銅套的裝配采用冷裝配工藝。

4、控制大修質量，不能安裝彎曲變形的連桿。

5、由于箱體溫度過高在短時間內(nèi)可造成大的事故（75oC），所以在泵上安裝溫度超限自動保護裝置，可以有效地避免事故的發(fā)生。

三、皮帶容易燒

（一）故障現(xiàn)象

這類故障一般表現(xiàn)為皮帶打滑，有刺耳的摩擦聲，泵轉數(shù)降低，皮帶彈跳，并且有焦糊味。發(fā)現(xiàn)這種情況應及時停泵，調整皮帶松緊度并調整四點一線合格，如處理不及時將導致燒皮帶。

（二）原因分析

這種故障產(chǎn)生的原因一般有以下幾點：

1、兩個皮帶輪槽不對正，四點一線誤差太大，運行時皮帶彈跳，皮帶與輪槽偏磨，接觸面積減少使皮帶磨損速度加快。

2、皮帶過松，使皮帶打滑，導致燒皮帶。

3、更換新皮帶后，皮帶拉長未及時調整松緊度，致使皮帶打滑而燒皮帶。

4、皮帶型號不對，皮帶寬度與電機輪槽不符，造成皮帶不能完全嵌入槽內(nèi)，接觸面減小，導致燒皮帶。

5、皮帶粘有油污，降低摩擦系數(shù)，產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，導致燒皮帶。

6、皮帶輪輪槽磨損造成皮帶與輪槽接觸面減小，皮帶打滑，導致燒皮帶。

（三）預防措施

1、選用規(guī)定型號質量優(yōu)質的皮帶，如果發(fā)現(xiàn)皮帶因過松而打滑立即停泵調整。

2、調整皮帶時要求兩輪對正，誤差不能超過2mm。

3、發(fā)現(xiàn)皮帶輪與皮帶之間有油污，應將油污擦掉。

4、四點一線調整不合格時，應調整電機皮帶輪軸套的位置，達到兩輪對正。

5、更換磨損的皮帶輪。

四、泵整機振動超限

（一）故障現(xiàn)象

發(fā)生這種故障一般表現(xiàn)為整機振動，噪音增大，流程焊口部位經(jīng)常刺漏，壓力表指針擺動過大，管線顫動。一旦發(fā)現(xiàn)震動過大應及時處理，避免發(fā)生其他事故。

（二）原因分析

造成整機振動超限的原因主要有：

1、曲軸軸向竄動量過大。

2、十字頭挺桿與柱塞桿連接卡子松動。

3、軸瓦連接螺絲松動。

4、電機軸彎曲，電機轉子動不平衡。

5、電機或泵滾動軸承損壞。

6、泵基礎固定螺絲松動。

7、填料總成壓蓋松動退出，與連接卡子發(fā)生撞擊。

8、泵供液不足造成打空泵。

9、吸入穩(wěn)定器膠囊損壞，吸液閥進液不平穩(wěn)。

10、閥片固定螺絲松動退出，閥片及彈簧座撞擊泵頭。

11、管線懸空未固定，造成管線抖動，引起泵體振動過大。

（三）預防措施

1、在巡回檢查過程中注意觀察柱塞連接卡子、總成壓蓋是否松動，電機固定螺絲、泵基礎固定螺絲是否松動，有問題及時整改。

2、檢查流程及喂水泵，防止泵抽空。

3、檢查曲軸串量和軸瓦連接螺絲。

4、更換穩(wěn)定器膠囊，啟泵前放凈氣體。

5、發(fā)現(xiàn)泵頭溫度升高及時檢查閥片。

6、電機或泵軸承溫度升高，噪音增大，及時檢查更換。

7、固定進出口管線，砸緊墊鐵。

五、曲軸油封和擋油頭油封漏油

（一）故障現(xiàn)象

這類故障表現(xiàn)為曲軸油封和擋油頭油封部位的漏油，長期漏油不僅造成機油的浪費，而且嚴重時如發(fā)現(xiàn)不及時會造成箱體缺油，產(chǎn)生抱瓦拉缸事故。

（二）原因分析

1、油封裝配不當或傾斜，彈簧脫落。

2、油封損壞，唇口磨損。

3、油封壓蓋退扣松動。

4、十字頭挺桿外表面拉傷或砸傷。

5、曲軸油封部位軸頸表面損傷，油封磨損。

6、油封盒密封圈損壞、回油孔堵塞或回油孔安裝位置錯誤。

（三）預防措施

1、檢查油封是否完好，如損壞及時更換，并按正確的方法裝配。

2、發(fā)現(xiàn)擋油頭油封壓蓋松動及時緊固。

3、及時更換外表面損傷的十字頭挺桿。

4、軸頸表面損傷的，用銼挫平。

5、更換油封盒密封圈，調整回油孔位置在下部。

六、柱塞密封填料刺漏嚴重

（一）原因分析

1、密封填料磨損或數(shù)量不夠。

2、填料總成壓蓋松。

3、銅壓蓋和導向環(huán)磨損過大超過1mm。

4、填料總成內(nèi)彈簧斷。

5、柱塞桿表面拉傷或有腐蝕孔洞。

6、十字頭挺桿與柱塞不同心，造成偏磨銅壓蓋、導向環(huán)，并且柱塞桿與填料之間有間隙。

7、填料總成密封墊刺壞。

（二）預防措施

1、及時更換磨損的填料、柱塞桿、彈簧、銅壓蓋、導向環(huán)。

2、檢查填料壓蓋的松緊程度，發(fā)現(xiàn)松動及時緊固。

3、緊固填料總成法蘭螺絲時要對角緊固，并且按分次、交叉、對稱的方法，使每條螺絲緊固力矩基本相同，達到柱塞桿凸臺與十字頭挺桿孔自由嵌合。

4、更換填料總成密封墊。

七、泵頭刺裂

（一）故障現(xiàn)象

1、這類故障產(chǎn)生后會出現(xiàn)泵效下降，壓力降低，聽泵頭內(nèi)有刺水的聲音。

2、泵頭刺裂嚴重時泵頭閥座部位有溫度升高的現(xiàn)象。

3、更換閥座、閥片泵效沒有改變，用手摸有明顯刺出的溝槽。

（二）原因分析

1、泵頭制造缺陷，閥座孔部位有裂紋、砂眼等。

2、由于閥座孔表面銹蝕，導致閥座孔與閥座之間有縫隙，高壓水從縫隙中進入低壓區(qū)，因而使閥座孔內(nèi)表面受到?jīng)_刷，時間長了就會刺成溝槽。

3、密封圈失效導致高壓水直接沖刷閥孔內(nèi)壁，造成泵頭刺裂。

（三）預防措施

1、提高泵頭制造質量，減少裂紋、砂眼等內(nèi)部缺陷。

2、更換閥座時檢查閥座質量，要求表面光滑。凡是質量不合格的不能裝入。

3、安裝前對閥座孔除銹并涂油。

4、及時更換失效的密封圈。

八、泵效下降

（一）故障現(xiàn)象

泵容積效率下降可用下列幾種方法判斷：

1、聽泵頭內(nèi)的聲音判斷，此時泵頭內(nèi)有“刺刺”的刺水聲。

2、摸泵頭閥座部位，有溫度升高的現(xiàn)象。

3、觀察進出口壓力表的波動情況，如進口壓力表波動較大，說明進液閥片不嚴。如出口壓力表波動較大，說明排液閥片不嚴。

4、在注水井未調整配注系統(tǒng)管網(wǎng)無漏失的情況下，干線壓力下降。

5、通過單泵出口管線上流量計讀數(shù)判斷，排量下降。

6、通過電流判斷，一般電流下降5～10％閥片有漏失。

（二）原因分析

泵效下降是由于泵頭內(nèi)高壓區(qū)或低壓區(qū)密封不嚴所造成的，主要有以下幾個原因：

1、由于閥片破裂變形，以及閥座、閥片表面刺出溝槽等原因使閥座閥片表面密封不嚴。

2、由于閥片復位彈簧斷裂，閥片不能及時封住閥座孔，造成高壓水返回低壓區(qū)。

3、閥座孔道內(nèi)進入異物，將閥片頂起，使閥座閥片密封不嚴。

4、由于泵頭刺裂，高壓水返回低壓端。

5、排出閥座密封圈損壞。

（三）預防措施

1、定期檢查閥座閥片，更換復位彈簧和密封圈。

2、發(fā)現(xiàn)泵頭刺裂時，及時修復泵頭。

3、選擇優(yōu)質的閥座配件，并按正確的方法組裝。

4、定期清洗進口過濾缸，檢查濾網(wǎng)是否損壞。

5、對泵進出口流程施工后，啟泵前應將管線沖洗干凈，避免焊渣進入泵頭內(nèi)。

九、電機軸承跑高溫

（一）故障現(xiàn)象

這類故障發(fā)生在電機前軸承，一般表現(xiàn)為軸承端蓋溫度升高（超過80CO）電機噪音增大，（有骨碌骨碌的聲音）一旦發(fā)現(xiàn)這種情況，應及時停泵檢查，否則會導致軸承損壞，嚴重時可造成電機抱軸事故。

（二）原因分析

產(chǎn)生這類故障的原因主要有壓力下幾個方面：

1、電機軸承盒內(nèi)缺油，造成滾動體與滾道之間干磨，摩擦阻力增大，產(chǎn)生熱量使軸承部位溫度升高。

2、潤滑脂牌號不對或油脂變質，導致軸承溫度升高。

3、由于軸承和端蓋鏜孔間隙大，造成電機軸承跑外圈，軸承外套與鏜孔干磨，使軸承溫度升高。

4、軸承端蓋緊固螺絲松緊不一致，使軸承偏斜，滾動體與滾道偏磨，導致溫度升高。

5、傳動皮帶調整過緊使軸承受力側無間隙，造成滾動體與滾道之間干磨，使軸承溫度升高。

6、變頻方式啟停泵的影響

使用變頻調速的泵站，在啟泵時采用將出口閘門打來，回流閘門關閉帶壓啟泵的方式，而停泵時采用不開回流閘門卸壓突然緊急停泵的方式。在啟泵、停泵過程中軸承和電機軸都承受巨大的沖擊載荷，這都加快了滾珠和滾道的磨損，時間長了磨損加劇，引起軸承跑高溫。

7、變頻泵轉速慢，電機散熱能力下降。

（三）預防措施

要避免此類事故的發(fā)生必須做到以下幾點：

1、定期對軸承保養(yǎng)，加夠潤滑脂，并使用規(guī)定牌號的潤滑脂。

2、經(jīng)檢查跑外圈的軸承端蓋，可以用扁鏟在軸承孔壁上均勻打出毛刺，再將軸承裝入端蓋。

3、調節(jié)端蓋螺絲力矩一致，達到軸承和鏜孔中心線重合。

4、更換皮帶及調整皮帶時，要求松緊程度合適。

5、使用變頻調速的泵站，啟泵時先將回流閘門打開，在無壓力情況下啟泵，停泵時先打開回流閘門卸壓，然后再停泵。

6、設定變頻泵最低頻率為25HZ。

結束語：

1、柱塞泵常見故障與設備制造、維修保養(yǎng)、使用操作都有密切的關系。制造、修理是基礎，保養(yǎng)、使用操作是關鍵，所以必須加強現(xiàn)場管理工作，特別是加強潤滑油管理工作。

2、柱塞泵有些故障不是孤立的，有時是相互影響、相互作用的，有時一種現(xiàn)象可能有幾種故障的可能。因此，必須以綜合分析的方法判斷故障產(chǎn)生的原因。為了準確查找故障部位，可以采取分段處理的方法。即：卸掉皮帶空試電機、卸掉連接卡子空試動力端、逐步帶壓檢查診斷，從而找出產(chǎn)生故障的真正原因，進而排除故障。

3、開展柱塞泵故障的分析工作，使操作者掌握故障發(fā)生的征兆，采取相應的預防措施，對避免機械事故的發(fā)生，延長機泵的使用壽命，都具有十分重要的意義。

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