柱塞泵常见故障原因分析及预防措施.docx

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柱塞泵常见故障原因分析及预防措施

柱塞泵常见故障原因分析及预防措施

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szguanyu发布时间：

2008-10-3113:

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柱塞泵常见故障原因分析及预防措施

通过认真分析故障发生的原因，采取相应的预防措施，可以避免故障的发生。

对于延长机泵设备的使用寿命，降低设备维修费用，确保注水任务的完成，具有十分重要的意义。

下面我们对几种常见故障的征兆进行描述，并对原因进行分析，对防止发生故障的措施进行探讨，以期达到最大限度的发挥机泵设备的效能，提高经济效益的目的。

一、烧轴瓦、曲轴研伤故障

（一）故障现象

这类故障出现时一般表现为曲轴箱温度升高，电机电流升高，机油颜色变黑等。

在检查过程中一旦发现这种情况应及时停泵检查，并采取相应的措施。

如果检查处理不及时，就会发生烧瓦、抱轴事故，导致曲轴研伤，严重时甚至曲轴报废。

（二）原因分析

造成这类事故的原因很多，但主要原因是由于轴瓦和轴颈之间润滑状况恶化而产生的。

1、机油变质、机油杂质过多、进油孔堵塞、机油过少、机油牌号不对。

（1）当曲轴箱由于某种原因进水，会使机油乳化呈现乳白色，粘度下降。

使机油在轴瓦和轴颈间的附着能力下降，影响润滑油膜的形成，这时容易在轴瓦和轴颈之间形成粘合磨损，导致轴瓦表面粗糙度增大，摩擦力增大，温度升高，最后发生烧瓦事故。

（2）机油中的杂质主要是机油中的砂粒、灰尘以及泵内金属磨屑，这些杂质进入轴瓦和轴颈间隙中，使轴瓦嵌油面积减小，并形成磨粒磨损，同时机油中的杂质过多还容易堵塞轴瓦盖上的机油流道，使轴瓦间隙内供油不足产生粘合磨损。

这两种磨损共同作用的的结果使轴瓦温度升高，间隙变小，最后导致烧瓦事故。

（3）由于柱塞泵采用的是飞溅式润滑，当机油液位低于规定的下限时，曲轴及连杆的带油能力下降，造成轴瓦和轴颈间的供油不足，不能形成足够的润滑油膜，进而产生粘合磨损，如果不及时补加机油，就会出现轴瓦与轴颈干磨，发生烧瓦甚至抱轴事故。

（4）柱塞泵要求使用规定牌号的机油（CC15W/40），如果机油牌号不对，粘度过大流动困难，机油不能顺利进入轴瓦和轴颈间隙内，就会造成供油不足。

如果选用粘度低的机油，使机油在轴瓦间隙内附着能力下降，油膜承载能力下降，这些因素都容易造成粘合磨损，继而出现烧瓦事故。

2、变频调速系统的影响

用变频调速系统控制的注水泵，是根据系统压力的设定自动调节泵的频率和转速，有时由于频率低，电机转速低。

此时曲轴连杆带油能力下降，机油不能连续进入轴瓦内，不能在轴瓦间隙中形成稳定的油膜，因此，当泵速过低时，易形成粘合磨损。

3、启泵前未盘泵和空载运行、启泵后马上升压甚至带压启泵

长时间停运的泵曲轴箱内机油温度低，粘度大、流动性差，如果启泵前未经盘泵和空载运转，启泵后马上升压或带压启泵，此时没有足够的机油进入轴瓦间隙内，就会产生短时间的粘合磨损。

如果长期使用这种方法操作，就会使轴瓦、轴颈摩擦面积增大，润滑状况进一步恶化，从而产生烧瓦事故。

4、液力端阀片损坏，连杆在返回的行程受高压水推动，造成轴瓦和轴颈的冲击、交变载荷次数增多，引起轴瓦温度升高。

（三）预防措施

要避免这类事故发生，就必须做到以下几点

1、必须做到定时巡回检查，发现曲轴箱温度升高超过上限时立即停机（超过环境温度35CO）。

在检查箱体温度时应与正常运行时的温度作比较，一旦发现温升速度较快，立即采取措施停泵检查。

2、在检查中发现机油颜色变白，应及时清洗曲轴箱更换机油（擦拭曲轴箱内部只能用毛巾而不能用棉纱）。

3、当机油液位下降低于下限时，及时补加机油，并更换漏油的油封。

4、发现机油颜色变混浊及时停泵检查原因，清洗曲轴箱，检查是否烧瓦。

5、使用规定牌号的机油，并对机油进行三过滤。

6、要求运行3000～5000小时进行一次二保，检查轴瓦是否磨损，间隙是否合格。

7、新泵或大修泵要作好磨合工作，连续空载运行不少于24小时，各个压力阶段试运不少于8小时，并按5MPa间距逐步加压。

运行500小时后，清洗曲轴箱更换机油。

8、对于变频泵转速较低时对轴瓦润滑产生的影响，可以设定逆变器的最低频率（不低于25HZ），也可以调整泵的柱塞直径。

9、严格按照操作规程操作，启泵前盘泵检查有无卡阻，空运5分钟后再逐步加压（冬季空运时间不低于10分钟）。

10．用变频控制的泵站，在启泵、停泵时按照公频启、停泵方式操作。

11、及时更换损坏的阀片。

二、十字头磨损、滑道拉伤

（一）故障现象

这类故障与烧瓦、曲轴研伤故障征兆基本相同，在烧瓦的同时往往也伴有十字头磨损、滑道拉伤和连杆销轴、铜套的磨损现象发生。

此类故障往往是相互作用相互影响的。

这类故障发生后，如果处理不及时，往往造成十字头滑道和十字头的严重损伤。

（二）原因分析

导致这类事故的原因主要有以下几个方面：

1、由于十字头和滑道的润滑状况恶化而产生的，他的形成机理与烧瓦、曲轴研伤的形成机理相同。

2、由于轴瓦研伤后会产生大量的金属磨屑，这些磨屑进入到十字头和滑道间隙内产生磨粒磨损，从而导致十字头磨损和滑道拉伤。

3、由于铜套或销轴松动，在十字头内产生轴向窜动，并与十字头滑道直接接触产生磨擦，从而导致拉缸事故。

4、因曲轴轴向窜动量过大，造成十字头和滑道偏磨，导致拉缸事故。

5、由于连杆弯曲导致十字头和滑道偏磨，造成拉缸事故.（这种故障一般在大修试运时出现）

（三）预防措施

要避免这类事故的发生，除了采取防止烧瓦的措施以外，还应注意以下几点：

1、检查曲轴的窜动量，如发现窜量过大，（）及时修理。

2、定期清洗曲轴箱，检查有无铜屑，并过滤机油。

3、铜套和销轴松动后发生轴向窜动一般不容易检查，这就要求在泵装配时一定按规定的过盈量装配，铜套的装配采用冷装配工艺。

4、控制大修质量，不能安装弯曲变形的连杆。

5、由于箱体温度过高在短时间内可造成大的事故（75oC），所以在泵上安装温度超限自动保护装置，可以有效地避免事故的发生。

三、皮带容易烧

（一）故障现象

这类故障一般表现为皮带打滑，有刺耳的摩擦声，泵转数降低，皮带弹跳，并且有焦糊味。

发现这种情况应及时停泵，调整皮带松紧度并调整四点一线合格，如处理不及时将导致烧皮带。

（二）原因分析

这种故障产生的原因一般有以下几点：

1、两个皮带轮槽不对正，四点一线误差太大，运行时皮带弹跳，皮带与轮槽偏磨，接触面积减少使皮带磨损速度加快。

2、皮带过松，使皮带打滑，导致烧皮带。

3、更换新皮带后，皮带拉长未及时调整松紧度，致使皮带打滑而烧皮带。

4、皮带型号不对，皮带宽度与电机轮槽不符，造成皮带不能完全嵌入槽内，接触面减小，导致烧皮带。

5、皮带粘有油污，降低摩擦系数，产生打滑现象，导致烧皮带。

6、皮带轮轮槽磨损造成皮带与轮槽接触面减小，皮带打滑，导致烧皮带。

（三）预防措施

1、选用规定型号质量优质的皮带，如果发现皮带因过松而打滑立即停泵调整。

2、调整皮带时要求两轮对正，误差不能超过2mm。

3、发现皮带轮与皮带之间有油污，应将油污擦掉。

4、四点一线调整不合格时，应调整电机皮带轮轴套的位置，达到两轮对正。

5、更换磨损的皮带轮。

四、泵整机振动超限

（一）故障现象

发生这种故障一般表现为整机振动，噪音增大，流程焊口部位经常刺漏，压力表指针摆动过大，管线颤动。

一旦发现震动过大应及时处理，避免发生其他事故。

（二）原因分析

造成整机振动超限的原因主要有：

1、曲轴轴向窜动量过大。

2、十字头挺杆与柱塞杆连接卡子松动。

3、轴瓦连接螺丝松动。

4、电机轴弯曲，电机转子动不平衡。

5、电机或泵滚动轴承损坏。

6、泵基础固定螺丝松动。

7、填料总成压盖松动退出，与连接卡子发生撞击。

8、泵供液不足造成打空泵。

9、吸入稳定器胶囊损坏，吸液阀进液不平稳。

10、阀片固定螺丝松动退出，阀片及弹簧座撞击泵头。

11、管线悬空未固定，造成管线抖动，引起泵体振动过大。

（三）预防措施

1、在巡回检查过程中注意观察柱塞连接卡子、总成压盖是否松动，电机固定螺丝、泵基础固定螺丝是否松动，有问题及时整改。

2、检查流程及喂水泵，防止泵抽空。

3、检查曲轴串量和轴瓦连接螺丝。

4、更换稳定器胶囊，启泵前放净气体。

5、发现泵头温度升高及时检查阀片。

6、电机或泵轴承温度升高，噪音增大，及时检查更换。

7、固定进出口管线，砸紧垫铁。

五、曲轴油封和挡油头油封漏油

（一）故障现象

这类故障表现为曲轴油封和挡油头油封部位的漏油，长期漏油不仅造成机油的浪费，而且严重时如发现不及时会造成箱体缺油，产生抱瓦拉缸事故。

（二）原因分析

1、油封装配不当或倾斜，弹簧脱落。

2、油封损坏，唇口磨损。

3、油封压盖退扣松动。

4、十字头挺杆外表面拉伤或砸伤。

5、曲轴油封部位轴颈表面损伤，油封磨损。

6、油封盒密封圈损坏、回油孔堵塞或回油孔安装位置错误。

（三）预防措施

1、检查油封是否完好，如损坏及时更换，并按正确的方法装配。

2、发现挡油头油封压盖松动及时紧固。

3、及时更换外表面损伤的十字头挺杆。

4、轴颈表面损伤的，用锉挫平。

5、更换油封盒密封圈，调整回油孔位置在下部。

六、柱塞密封填料刺漏严重

（一）原因分析

1、密封填料磨损或数量不够。

2、填料总成压盖松。

3、铜压盖和导向环磨损过大超过1mm。

4、填料总成内弹簧断。

5、柱塞杆表面拉伤或有腐蚀孔洞。

6、十字头挺杆与柱塞不同心，造成偏磨铜压盖、导向环，并且柱塞杆与填料之间有间隙。

7、填料总成密封垫刺坏。

（二）预防措施

1、及时更换磨损的填料、柱塞杆、弹簧、铜压盖、导向环。

2、检查填料压盖的松紧程度，发现松动及时紧固。

3、紧固填料总成法兰螺丝时要对角紧固，并且按分次、交叉、对称的方法，使每条螺丝紧固力矩基本相同，达到柱塞杆凸台与十字头挺杆孔自由嵌合。

4、更换填料总成密封垫。

七、泵头刺裂

（一）故障现象

1、这类故障产生后会出现泵效下降，压力降低，听泵头内有刺水的声音。

2、泵头刺裂严重时泵头阀座部位有温度升高的现象。

3、更换阀座、阀片泵效没有改变，用手摸有明显刺出的沟槽。

（二）原因分析

1、泵头制造缺陷，阀座孔部位有裂纹、砂眼等。

2、由于阀座孔表面锈蚀，导致阀座孔与阀座之间有缝隙，高压水从缝隙中进入低压区，因而使阀座孔内表面受到冲刷，时间长了就会刺成沟槽。

3、密封圈失效导致高压水直接冲刷阀孔内壁，造成泵头刺裂。

（三）预防措施

1、提高泵头制造质量，减少裂纹、砂眼等内部缺陷。

2、更换阀座时检查阀座质量，要求表面光滑。

凡是质量不合格的不能装入。

3、安装前对阀座孔除锈并涂油。

4、及时更换失效的密封圈。

八、泵效下降

（一）故障现象

泵容积效率下降可用下列几种方法判断：

1、听泵头内的声音判断，此时泵头内有“刺刺”的刺水声。

2、摸泵头阀座部位，有温度升高的现象。

3、观察进出口压力表的波动情况，如进口压力表波动较大，说明进液阀片不严。

如出口压力表波动较大，说明排液阀片不严。

4、在注水井未调整配注系统管网无漏失的情况下，干线压力下降。

5、通过单泵出口管线上流量计读数判断，排量下降。

6、通过电流判断，一般电流下降5～10％阀片有漏失。

（二）原因分析

泵效下降是由于泵头内高压区或低压区密封不严所造成的，主要有以下几个原因：

1、由于阀片破裂变形，以及阀座、阀片表面刺出沟槽等原因使阀座阀片表面密封不严。

2、由于阀片复位弹簧断裂，阀片不能及时封住阀座孔，造成高压水返回低压区。

3、阀座孔道内进入异物，将阀片顶起，使阀座阀片密封不严。

4、由于泵头刺裂，高压水返回低压端。

5、排出阀座密封圈损坏。

（三）预防措施

1、定期检查阀座阀片，更换复位弹簧和密封圈。

2、发现泵头刺裂时，及时修复泵头。

3、选择优质的阀座配件，并按正确的方法组装。

4、定期清洗进口过滤缸，检查滤网是否损坏。

5、对泵进出口流程施工后，启泵前应将管线冲洗干净，避免焊渣进入泵头内。

九、电机轴承跑高温

（一）故障现象

这类故障发生在电机前轴承，一般表现为轴承端盖温度升高（超过80CO）电机噪音增大，（有骨碌骨碌的声音）一旦发现这种情况，应及时停泵检查，否则会导致轴承损坏，严重时可造成电机抱轴事故。

（二）原因分析

产生这类故障的原因主要有压力下几个方面：

1、电机轴承盒内缺油，造成滚动体与滚道之间干磨，摩擦阻力增大，产生热量使轴承部位温度升高。

2、润滑脂牌号不对或油脂变质，导致轴承温度升高。

3、由于轴承和端盖镗孔间隙大，造成电机轴承跑外圈，轴承外套与镗孔干磨，使轴承温度升高。

4、轴承端盖紧固螺丝松紧不一致，使轴承偏斜，滚动体与滚道偏磨，导致温度升高。

5、传动皮带调整过紧使轴承受力侧无间隙，造成滚动体与滚道之间干磨，使轴承温度升高。

6、变频方式启停泵的影响

使用变频调速的泵站，在启泵时采用将出口闸门打来，回流闸门关闭带压启泵的方式，而停泵时采用不开回流闸门卸压突然紧急停泵的方式。

在启泵、停泵过程中轴承和电机轴都承受巨大的冲击载荷，这都加快了滚珠和滚道的磨损，时间长了磨损加剧，引起轴承跑高温。

7、变频泵转速慢，电机散热能力下降。

（三）预防措施

要避免此类事故的发生必须做到以下几点：

1、定期对轴承保养，加够润滑脂，并使用规定牌号的润滑脂。

2、经检查跑外圈的轴承端盖，可以用扁铲在轴承孔壁上均匀打出毛刺，再将轴承装入端盖。

3、调节端盖螺丝力矩一致，达到轴承和镗孔中心线重合。

4、更换皮带及调整皮带时，要求松紧程度合适。

5、使用变频调速的泵站，启泵时先将回流闸门打开，在无压力情况下启泵，停泵时先打开回流闸门卸压，然后再停泵。

6、设定变频泵最低频率为25HZ。

结束语：

1、柱塞泵常见故障与设备制造、维修保养、使用操作都有密切的关系。

制造、修理是基础，保养、使用操作是关键，所以必须加强现场管理工作，特别是加强润滑油管理工作。

2、柱塞泵有些故障不是孤立的，有时是相互影响、相互作用的，有时一种现象可能有几种故障的可能。

因此，必须以综合分析的方法判断故障产生的原因。

为了准确查找故障部位，可以采取分段处理的方法。

即：

卸掉皮带空试电机、卸掉连接卡子空试动力端、逐步带压检查诊断，从而找出产生故障的真正原因，进而排除故障。

3、开展柱塞泵故障的分析工作，使操作者掌握故障发生的征兆，采取相应的预防措施，对避免机械事故的发生，延长机泵的使用寿命，都具有十分重要的意义。