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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:2658來源:黃山螺桿泵泵業(yè)有限公司

  螺桿泵故障分析和處理
 
  近些年國內對于螺桿泵的發(fā)展和需求形勢良好,以前國內的螺桿泵,由于制作難度大、精度要求高,并且相關技術資料和理論認識方面比較缺少,再加上價格比較高的因素,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,目前各個領域都首先考慮選螺桿泵來輸送各種液體介質。如:石油化工、機械制作、船舶、飲料、食品、液壓傳動、輕紡工業(yè)、建筑行業(yè)、環(huán)保等方面。由于它結構簡單,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,使用壽命長,維護操作方便,振動噪音小,因此逐步被人們認識選用,其使用領域也越來越廣。
 
  1 螺桿泵的故障分析和處理方法
 
  由于螺桿泵的用途廣泛,同時輸入的介質品種也越來越多,尤其是使用在高溫、高壓、高粘度和帶顆粒雜質或含油氣混輸?shù)葓龊希仨毟鶕?jù)不同的使用場合,在螺桿泵的結構設計、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,因為螺桿泵目前分別有單螺桿泵、雙螺桿泵(由各種型線組合規(guī)格,單吸和雙吸結構)、三螺桿泵(有單雙吸結構)和五螺桿泵(有單雙吸結構),否則會因為選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 流量達不到規(guī)定要求
 
  (1)泵在試驗臺上達不到規(guī)定要求(在規(guī)定的壓力、吸上真空度、換算到規(guī)定的轉速、粘度的情況下):
 
  (a)泵在設計時的容積效率取得過高,需重新設計泵的節(jié)圓直徑,降低容積效率,降低節(jié)圓直徑。在已定的結構尺寸的情況下,適當改變螺桿的導程來滿足規(guī)定要求。
 
  (b)螺桿的嚙合間隙過大,應適當減小螺桿型面嚙合間隙,改變密封腔個數(shù)。適當減小中心距、內外圓底徑與螺桿襯套孔之間的間隙,并檢查計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,必要時更換試驗用油。適當減低油溫,保持粘度穩(wěn)定,當油箱容積較小的情況,應該加冷卻系統(tǒng)。
 
  (d)注意螺桿內部回油系統(tǒng)中的孔徑、平衡活塞的間隙、 滑動軸承的尺寸公差是否符合規(guī)定要求。適當縮小回油孔徑。適當減小配合處的間隙,減小泄漏。
 
  (e)注意安全閥是否密封和彈簧的預緊力是否調節(jié)好。安全閥要做密封性試驗或者暫時關閉。測量安全閥彈簧的有光特性。
 
  (2)在用戶現(xiàn)場流量達不到規(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,當壓力表數(shù)值超過規(guī)定值時,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)查看輸送液體介質的溫度,如果溫度過高要采取降溫措施。
 
  (c)要測量泵的轉速是否符合要求,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,及時更換。
 
  3 排出壓力在用戶現(xiàn)場達不到規(guī)定要求(在出廠試驗合格的情況下)
 
  (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。此時介質吸入量不足,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。此時介質吸入量也會不足,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)的負載發(fā)生變化而造成排出壓力上不去。
 
  (2)用戶使用不當和安裝不規(guī)范
 
  (a)新泵使用時泵腔內應充滿工作液體,排出空氣。當流量不足時,泵的排出壓力也上不去,而且由于一時的干摩擦,易導致機封、螺桿與襯套、軸承等零部件的損壞。
 
  (b)隨意裝拆調節(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)對于雙吸泵的機封處在負壓下工作時,一旦機封損壞容易造成漏氣現(xiàn)象,也影響泵的壓力波動。
 
  (f)當螺桿泵的襯套以及滑動軸承、平衡活塞磨損太大,造成流量下降,隨之壓力下降。按規(guī)定,當流量比原來下降15%時,就要更換磨損的零部件,確保泵的經(jīng)濟性。
 
  4 泵振動噪音超過規(guī)定的指標
 
  泵和電機工作時發(fā)生振動、噪聲超標的原因:
 
  (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:盡管講螺桿泵運轉平穩(wěn)無脈動和攪動,但實際上還是脈動的,只是相對活塞泵、柱塞泵、齒輪泵等而言,其脈動頻率F=(N×H)/60,所以應盡量使泵自身頻率與基座的自振頻率錯開大一點,或者采取隔振措施,免產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
 
  (b)泵結構設計時盡量提高殼體,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和噪音。
 
  (c)泵體進出口腔的流道設計得順滑,流速平穩(wěn),不要設計得一會兒收縮,一會兒擴大,這樣會產(chǎn)生流體沖擊振動和噪音,流速盡量低一些。
 
  (d)對于螺旋進口端與出口端建議成180°,使其質量盡量平衡,分體均勻,減少不平衡質量,使其運轉平穩(wěn),必要時可作動平衡試驗。
 
  (e)合理選擇旋轉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備自身精度等級,同時增加一些工裝,提高產(chǎn)品質量,同時可達到零部件的互換。
 
  (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,振動噪音增大,可采取輸送介質加溫和管道保溫措施降低輸送阻力。
 
  (2)機組安裝和系統(tǒng)布置產(chǎn)生的因素
 
  (a)泵的電機和聯(lián)軸器安裝時應保持對中、同心,隨著機組的轉速提高其安裝精度也要相應提高。
 
  (b)系統(tǒng)管路布置要合理,盡量減少彎頭閥門長度,必要時做系統(tǒng)管道阻力計算,其值不要超過泵允許吸入能力,同時要計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,油罐應有低液面報警裝置,或保護設備避免泵產(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清洗,一旦堵塞或流通截面過小也要產(chǎn)生振動和噪音,一般取濾網(wǎng)流通面積為吸管面積的6~10倍,如果輸送介質粘度很大時,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)對于高粘度介質液體在泵吸口要設置加熱設備,管道和泵要設置保溫措施,尤其在北方冬天使用場所,其中可采用蒸汽和電熱或導熱油等方法。
 
  (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。
 
  (h)安裝的電機組啟動時要觀察電機的轉向是否與泵要求的轉向一致,采用點擊啟動,及時更正以確保機組安全。
 
  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、軸承等主要旋轉部件磨損過快:
 
  (a)泵輸送的液體介質中有雜質,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量和熱處理彎曲變形。
 
  (3)機封漏油:
 
  (a)機封裝配時,密封面對軸線不垂直,要重新配研。
 
  (b)機封本身質量有問題,重新更換機封。
 
  (c)機封腔的壓力過高,采取措施降低腔內的壓力(加大回油量或者減小高壓腔的泄漏量)。
 
  (d)機封腔中的油溫過高使油粘度變稀,可加大回油量,可調節(jié)機封彈簧的預緊力。
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