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水泵常见故障分析

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水泵常见故障分析

系别：

汽车工程系专业：

汽车检测与维修

指导教师：

邓飞虎

【摘要】

泵的维护及检修泵，作为一种通用机械，在国民经济的各个部门中应用十分广泛。

农业方面的排涝、灌溉，冶金工业中各种冶炼炉液体的输送，石油工业中的输油、注水，化学工业中高温、腐蚀液体的排送，电力工业中锅炉水、冷凝水、循环水的输送等都离不开泵..。

随着国民经济的快速发展，泵的安全可靠运行提出了越来越高的要求。

在电力工业中，如果锅炉给水泵由于某种原因发生故障而中断给水，则汽包在一二分钟内就可“干锅”，从而引发重大设备事故；在冶金工业中，如果输送冲天炉冷却水的泵因故障而停止送水，几分钟内，冲天炉就可能因高温而熔化；在抗洪抢险中，如果排涝泵因故障停止工作，就可能威胁到人民的生命财产..。

可见，泵的安全运行与整个国民经济的发展密切相关，泵的维护和检修至关重要。

【关键词】泵故障诊断维修

COMMONFAILUREANALYSISOFWATERPUMP

ABSTRACT

Pumpmaintenanceandrepairofthepump,asakindofuniversalmachine,inthevarioussectorsofthenationaleconomyisverybroadapplication.Agriculturaldrainage,irrigation,themetallurgicalindustryinvarioussmeltingfurnacesofliquiddelivery,thepetroleumindustryofoil,water,chemicalindustryinthehightemperature,corrosionliquiddischarge,electricpowerindustryboilerwater,condensedwater,circulatingwaterconveyingandsocannotdowithoutpump...Withtherapiddevelopmentofnationaleconomy,thesafeandreliableoperationofthepumpisputforwardmoreandmorerequirements.Inthepowerindustry,iftheboilerfeedwaterpumpduetosomereasonsforthefailureofwatersupplyisinterrupted,thedruminoneortwominutescan"pot",whichcausedamajorequipmentaccident;inthemetallurgicalindustry,ifthetransmissioncupolafurnacecoolingwaterpumpbecauseofthefailuretostopwater,withinafewminutes,thecupolaismaybeduetohightemperatureandmelting;intheflood,ifdrainagepumpstopsworkingduetofailure,itmayposeathreattopeople'slifeandproperty...Visible,thesafeoperationofthepumpandthedevelopmentofthewholenationaleconomycloselyrelated,pumpmaintenanceandrepairiscrucial.

KEYWORD:

Pump,fault,diagnosis,repair

目录

摘要……………………………………………………………………………………………………….1

ABSTRACT………………………………………………………..…………………………………….2

第一章泵维护的类型…………………………………………..……………………….…….5

第一节事故后维护……………………………………………………………..……5

第二节定期预防性维护…………………………………………..………………5

第三节对设备进行监控的预测性维护…………………………………….5

第四节积极性维护……………………………………………………………………6

第二章泵的工作原理及特点……………………………………………………………7

第一节离心泵的工作原理及特点………………………………………..7

第二节轴流泵的工作原理及特点………………………………………..7

第三节混流泵的工作原理及特点……………………………………….8

第三章常见故障原因分析及排除方法…………………………………………..…..9

第一节轴承过热………………………………………………………….……………9

第二节扬程不足……………………………………………………………………….9

第三节泵不出水……………………………………………………………………….9

第四节泵轴弯曲变形等……………………………………………………………9

第五节电机过载运行……………………………………………………………….9

第六节泵不能启动或启动负荷大……………………………………………10

第七节泵不排液…………………………………………………………………….10

第八节泵排液后中断…………………………………………………………….10

第九节流量不足…………………………………………………………………….10

第十节扬程不够…………………………………………………………………….10

第十一节泵振动或异常声响…………………………………………………..10

第十二节轴承发热………………………………………………………………….11

第十三节轴封发热………………………………………………………………….11

第十四节转子窜动大………………………………………………………………11

第十五节发生水击………………………………………………………………….11

第十六节运行中功耗大………………………………………………………….11

第四章常用简易的设备故障诊断方法……………………………………………..13

第一节听诊法………………………………………………………………………..13

第二节触测法………………………………………………………………………..13

第三节观察法………………………………………………………………………..13

第五章水泵机械密封故障处理与探讨………………………………..…………..15

第一节水泵机械密封的特点…………………………………………………15

第二节水泵机械密封易发生的问题…………………………………….15

第三节采取的控制措施………………………………………………………..15

参考文献……………………………………………………………………………………………18

致谢…………………………………………………………………………………………………..19

轿车水泵常见故障的诊断与排除

第一章泵维护的类型

1.1事故后维护

这种维护方法允许机械工作到有明显故障发生，采取的措施是将损坏的设备或元件拆下来进行修理或更新。

这样维修的费用高且浪费时间，耽误正常生产。

这种方法另一个缺点就是维修部门一直处于“救火队”的紧张状态，为了“快速反应”，就必须准备好各种零配件以供替换；配备更多维修工人来应付突如其来的紧急情况。

还有可能出现的情况是，这里的问题还没完全解决，那里又出现了更严重的故障，工人被迫疲于奔命。

毫无疑问，这是一种最低效率的设备维护方案，这种维护方式是不足取的。

1.2定期预防性维护

这种维护方法按照预定的时间间隔到现场进行机修，在重大故障发生以前对设备进行修理或者更换。

如果安排得当，这种方案的维护成本要比事故后的维护节省资源。

当设备不用连续工作时，让有丰富维修经验的技术人员来进行定期的预防性维护，这种方案的优点是显而易见的。

其缺点是如果维修的时间安排不当，也会造成不必要的过多维护。

还会出现由于过多维护导致设备整体运转状况的不良，比如完好的机器被拆卸开来，重复的二次安装导致安装精度的下降等一系列问题。

1.3对设备进行监控的预测性维护

这种维护方法的安排是以设备的实际工作状况为依据，通过设备的监测结果来实施。

具体视有没有异常的机械振动，轴承部位温度是否过高，润滑情况如何，以及其它异常现象等决定。

如果某个选定的参量达到了预定的临界值，设备就要停机检修，从而避免更严重的事故发生。

这种方案，由具有丰富经验和技术的维护人员来做这项测量预警工作时，其优点是明显的。

整个工作可以有条不紊地进行，而且购买零配件时间充裕，不用预先选购好各种备用部件。

由于这种方案维修目标明确，按需要进行维修，所以对提高生产效率是相当有益的。

这种方案的缺点是必须购置相应的检测设备，以及对人员进行培训等。

这项工作也可以聘请专业维护人员来进行。

1.4积极性维护

该维护方法是在前面所讨论的预防及预警维护的基础上，通过查找事故发生的根本原因来进行维护。

该方案要求准确地找出事故发生原因，确保设备得到良好的安装和维护，包括对现有设备的缺陷进行整改或重新设计，从而从根本上消除故障的成因。

这种方案可大大延长设备工作寿命，节约成本。

如果具备技术过硬的专业人员，且相关条件允许，这种方案能够很好地发挥作用。

由于在监测预报的基础上进一步找出并消除了故障发生的隐患，具体的现场维护工作就很少，维护人员只需考虑如何进一步增强设备的可靠性即可，设备运行状况和生产能力自然会得到大幅度提高。

这一方案要求维护人员在故障分析、排除方面包括设备设计、改造方面有丰富的经验，对设备的选用、安装、调试和操作要求较高。

第二章泵的工作原理及特点

2.1离心泵的工作原理及特点

1、离心泵的工作原理

水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩相四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。

继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。

由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。

综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相高处的，故称离心泵。

2离心泵的一般特点

（1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90°。

（2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。

（3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。

如安装过高，则不吸水；此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。

2.2轴流泵的工作原理及特点

1、轴流泵的工作原理

轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。

轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。

轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。

由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。

叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。

2、轴流泵的一般特点

（1）水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。

（2）扬程低（1～13米）、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。

（3）起动前不需灌水，操作简单。

2.3混流泵的工作原理及特点

1、混流泵的工作原理

由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵的工作原理既有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴组成一定角度流出叶轮，通过蜗壳室和管路把水提向高处。

2、混流蹦的一般特点

（1）混流泵与离心泵相比，扬程较低，流量较大，与轴流泵相比，扬程较高，流量较低。

适用于平原、湖区排灌。

（2）水沿混流泵的流经方向与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的，故又称斜流泵。

第三章常见故障原因分析及排除办法

3.1泵不出水

通常是由于1叶轮流道被杂物堵塞，2泵叶轮反方向运转，3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。

3.2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。

3.3轴承过热

超过轴承正常使用温度范围。

一般是由于1轴承箱缺油或2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：

3泵轴、电机轴不同心，

3.4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付的间隙。

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容许值，通常1450转/分时容许值不大于0.15mm，在2900转/分时容许值为小于等于0.10mm。

如果超过容许值，要对轴和轮毂进行圆周向逐点测量，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。

3.5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（例如超大流量运行）、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1.泵轴与电机轴对中性差、2泵轴弯曲变形、3运行发生汽蚀及4转动部件产生摩擦等引起，如果以上问题都不存在，还应5检查地脚、泵壳螺栓有无松动，6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。

3.6泵不能启动或启动负荷大

（1）原动机或电源不正常。

处理方法是检查电源和原动机情况。

（2）泵卡住。

处理方法是用手盘动联轴器检查，必要时解体检查，消除动静部分故障。

（3）填料压得太紧。

处理方法是放松填料。

（4）排出阀未关。

处理方法是关闭排出阀，重新启动。

（5）平衡管不通畅。

处理方法是疏通平衡管。

3.7泵不排液

（1）灌泵不足（或泵内气体未排完）。

处理方法是重新灌泵。

（2）泵转向不对。

处理方法是检查旋转方向。

（3）泵转速太低。

处理方法是检查转速，提高转速。

（4）滤网堵塞，底阀不灵。

处理方法是检查滤网，消除杂物。

（5）吸上高度太高，或吸液槽出现真空。

处理方法是减低吸上高度；检查吸液槽压力。

3.8泵排液后中断

（1）吸入管路漏气。

处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。

（2）灌泵时吸入侧气体未排完。

处理方法是要求重新灌泵。

（3）吸入侧突然被异物堵住。

处理方法是停泵处理异物。

（4）吸入大量气体。

处理方法是检查吸入口有否旋涡，淹没深度是否太浅。

3.9流量不足

（1）同b，c。

处理方法是采取相应措施。

（2）系统静扬程增加。

处理方法是检查液体高度和系统压力。

（3）阻力损失增加。

处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。

（4）壳体和叶轮耐磨环磨损过大。

处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。

（5）其他部位漏液。

处理方法是检查轴封等部位。

（6）泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。

处理方法是清洗、检查、调换。

3.10扬程不够

（1）同b的

（1），

（2），（3），（4），c的

（1），d的（6）。

处理方法是采取相应措施。

（2）叶轮装反（双吸轮）。

处理方法是检查叶轮。

（3）液体密度、粘度与设计条件不符。

处理方法是检查液体的物理性质。

（4）操作时流量太大。

处理方法是减少流量。

3.11泵振动或异常声响

（1）同c的（4），f的（5），（7），（9）项。

处理方法是采取相应措施。

（2）振动频率为0~40%工作转速。

过大的轴承间隙，轴瓦松动，油内有杂质，油质（粘度、温度）不良，因空气或工艺液体使油起泡，润滑不良，轴承损坏。

处理方法是检查后，采取相应措施，如调整轴承间隙，清除油中杂质，更换新油。

（3）振动频率为60%~100%工作转速。

有关轴承问题同

（2），或者是密封间隙过大，护圈松动，密封磨损。

处理方法是检查、调整或更换密封。

（4）振动频率为2倍工作转速。

不对中，联轴器松动，密封装置摩擦，壳体变形，轴承损坏，支承共振，推力轴承损坏，轴弯曲，不良的配合。

处理方法是检查，采取相应措施，修理、调整或更换。

（5）振动频率为n倍工作转速。

压力脉动，不对中心，壳体变形，密封摩擦，支座或基础共振，管路、机器共振，处理方法是同（4），加固基础或管路。

（6）振动频率非常高。

轴磨擦，密封、轴承、不精密、轴承抖动，不良的收缩配合等。

处理方法同（4）。

3.12轴承发热

（1）轴承瓦块刮研不合要求。

处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。

（2）轴承间隙过小。

处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。

（3）润滑油量不足，油质不良。

处理方法是增加油量或更换润滑油。

（4）轴承装配不良。

处理方法是按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素。

（5）冷却水断路。

处理方法是检查、修理。

（6）轴承磨损或松动。

处理方法是修理轴承或报废。

若松协，复紧有关螺栓。

（7）泵轴弯曲。

处理方法是矫正泵轴。

（8）甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。

处理方法是更新甩油环。

（9）联轴器对中不良或轴向间隙太小。

处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。

3.13轴封发热

（1）填料压得太紧或磨擦。

处理方法是放松填料，检查水封管。

（2）水封圈与水封管错位。

处理方法是重新检查对准。

（3）冲洗、冷却有良。

处理方法是检查冲洗冷却循环管。

（4）机械密封有故障。

处理方法是检查机械密封。

3.14转子窜动大

（1）操作不当，运行工况远离泵的设计工况。

处理方法：

严格操作，使泵始终在设计工况附近运行。

（2）平衡不通畅。

处理方法是疏通平衡管。

（3）平衡盘及平衡盘座材质不合要求。

处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。

3.15发生水击

（1）由于突然停电，造成系统压力波动，出现排出系统负压，溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。

处理方法是将气体排净。

（2）高压液柱由于突然停电迅猛倒灌，冲击在泵出口单向阀阀板上。

处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。

（3）出口管道的阀门关闭过快。

处理方法是慢慢关闭阀门

3.16运行中功耗大

（1）叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。

处理方法是检查并修理。

（2）同e的（4）项。

处理方法是减少流量。

（3）液体密度增加。

处理方法是检查液体密度。

（4）填料压得太紧或干磨擦。

处理方法是放松填料，检查水封管。

（5）轴承损坏。

处理方法是检查修理或更换轴承。

（6）转速过高。

处理方法是检查驱动机和电源。

（7）泵轴弯曲。

处理方法是矫正泵轴。

（8）轴向力平衡装置失败。

处理方法是检查平衡孔，回水管是否堵塞。

（9）联轴器对中不良或轴向间隙太小。

处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。

第四章常用简易的设备故障诊断方法

4.1听诊法

设备正常运转时，伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。

只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏，通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声，判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。

用手锤敲打零件，听其是否发生破裂杂声，可判断有无裂纹产生。

电子听诊器是一种振动加速度传感器。

它将设备振动状况转换成电信号并进行放大，工人用耳机监听运行设备的振动声响，以实现对声音的定性测量。

通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号，并进行对比，来判断设备是否存在故障。

当耳机出现清脆尖细的噪声时，说明振动频率较高，一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。

当耳机传出混浊低沉的噪声时，说明振动频率较低，一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。

当耳机传出的噪声比平时增强时，说明故障正在发展，声音越大，故障越严重。

当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时，说明有零件或部件发生了松动。

4.2触测法

用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。

人手上的神经纤维对温度比较敏感，可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。

当机件温度在0℃左右时，手感冰凉，若触摸时间较长会产生刺骨痛感。

10℃左右时，手感较凉，但一般能忍受。

20℃左右时，手感稍凉，随着接触时间延长，手感渐温。

30℃左右时，手感微温，有舒适感。

40℃左右时，手感较热，有微烫感觉。

50℃左右时，手感较烫，若用掌心按的时间较长，会有汗感。

60℃左右时，手感很烫，但一般可忍受10s长的时间。

70℃左右时，手感烫得灼痛，一般只能忍受3s长的时间，并且手的触摸处会很快变红。

触摸时，应试触后再细触，以估计机件的温升情况。

用手晃动机件可以感觉出0.1mm-0.3mm的间隙大小。

用手触摸机件可以感觉振动的强弱变化和是否产生冲击，以及溜板的爬行情况。

用配有表面热电偶探头的温度计测量滚动轴承、滑动轴承、主轴箱、电动机等机件的表面温度，则具有判断热异常位置迅速、数据准确、触测过程方便的特点。

4.3观察法

人的视觉可以观察设备上的机件有无松动、裂纹及其他损伤等；可以检查润滑是否正常，有无干摩擦和跑、冒、滴、漏现象；可以查看油箱沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点，以判断相关零件的磨损情况；可以监测设备运动是否正常，有无异常现象发生；可以观看设备上安装的各种反映设备工作状态的仪表，了解数据的变化情况，可以通过测量工具和直接观察表面状况，检测产品质量，判断设备工作状况。

把观察的各种信息进行综合分析，就能对设备是否存在故障、故障部位、故障的程度及故障的原因作出判断。

通过仪器，观察从设备润滑油中收集到的磨损颗粒，实现磨损状态监测的简易方法是磁塞法。

它的原理是将带有磁性的塞头插入润滑油中，收集磨损产生出来的铁质磨粒，借助读数显微镜或者直接用人眼观察磨粒的大小、数量和形状特点，判断机械零件表面的磨损程度。

用磁塞法可以观察出机械零件磨损后期出现的磨粒尺寸较大的情况。

观察时，若发现小颗磨粒且数量较少，说明设备运转正常；若发现大颗磨粒，就要引起重视，严密注意设备运转状态；若多次连续发现大颗粒，便是即将出现故障的前兆，应立即停机检查，查找故障，进行排除。

讲的很详细了，这些诊断方法需要较长时期的