付 鎮(zhèn)
(青島前進船廠,山東 青島 266001)
齒輪泵常見故障及處理措施
付 鎮(zhèn)
(青島前進船廠,山東 青島 266001)
通過對齒輪泵的修理,總結(jié)出齒輪泵一些比較常見的故障,分析故障產(chǎn)生的原因、解決這些故障的處理措施,以及齒輪泵的管理。
齒輪泵;故障;特點;處理措施;管理
齒輪泵是很常見的回轉(zhuǎn)式容積式泵,其主要的工作部件是互相嚙合的齒輪。與其它同流量的泵相比較,齒輪泵體積最小[1]。但是它的自吸性能很好,無論在高速還是低速,甚至是用手轉(zhuǎn)動的時候,都能夠可靠地實現(xiàn)自吸,又因為它的轉(zhuǎn)速范圍大,不易咬死,因此廣泛地應(yīng)用在艦艇中,并且在使用過程中伴隨著出現(xiàn)各種故障。針對在修理過程中遇到各種故障進行分析研究。
1)不能建立足夠大吸入真空度的原因。密封圈損壞或者密封不良導(dǎo)致外漏嚴重,從而使泵不能建立足夠的吸入真空度;新泵或者拆修過的泵齒輪表面沒有澆油,導(dǎo)致泵的齒輪磨損嚴重,致使泵難以實現(xiàn)自吸;泵轉(zhuǎn)速過低(一般n<200~300 r/min時,不能正常工作)、泵反轉(zhuǎn)或泵的齒輪卡阻[1-2];吸入管漏氣或者吸入管路損壞和磨損及吸口露出液面,致使泵不能建立足夠大的吸入真空度。
2)有較大吸入真空度而不能正常吸入的原因。吸高太大(液壓泵一般≯500 mm);油溫太低[2],黏度太大致使吸入真空度過大,析出的氣體太多,使泵的容積效率降低[2];吸入管路堵塞,如吸入濾器臟堵或公稱流量太小、吸入閥未開或者吸入管損壞或者磨損;油溫過高或吸入油中的氣泡太多,導(dǎo)致泵的泄漏增加,從而產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”。
3)排出方面的問題。排出管漏泄或者排出管損壞或排出管磨損嚴重,排出管旁通,安全閥彈簧太松,使安全閥不能及時的回到原位,導(dǎo)致泵工作異常;排出閥未開或排出閥損壞或排出管濾器堵塞,導(dǎo)致泵體內(nèi)的壓力過高,從而使安全閥頂開,泵排量不足。
1)液體噪聲。由漏入空氣或產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象而引起,油的溫度高則粘度降低,從而使泵的泄漏增加,導(dǎo)致液體的噪聲加劇;油溫過低使油的粘度太大,從而吸入真空度過大,析出的氣體增多,產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”;總之吸高太大、油溫太低和黏度太大、吸入管堵塞、油溫過高或吸入油中的氣泡太多,從而使泵的液體噪聲增加。
2)機械噪聲。原因可能是泵和原動機對中不良,導(dǎo)致滾動軸承損壞或松動,加劇了滾動軸承的磨損,增加了機械噪聲;安全閥跳動,齒輪磨損嚴重而嚙合不良,齒輪在軸上的鍵松動,泵軸彎曲或因加工、安裝不良引起泵內(nèi)機械摩擦等。如聯(lián)軸節(jié)偏心大或潤滑不良;電動機故障;減速機異常;軸封處安裝不良;軸變形或磨損。
產(chǎn)生的原因主要有:齒輪泵徑向間隙與軸向間隙過大,導(dǎo)致泵內(nèi)泄漏增加,從而不能建立足夠的真空度,因而使泵的壓力不足,其中端面間隙的影響更大;齒體有裂紋,使泵的泄漏增加,從而不能建立足夠的真空度,使泵壓力不足;油液粘度太高則吸入真空度太大,析出的氣體增加,從而使泵壓力不足;電動機功率與齒輪泵不匹配,轉(zhuǎn)速過高或過低都嚴重影響泵的正常工作;濾油器堵塞,導(dǎo)致泵不能有效的濾掉雜質(zhì);溢流閥的壓力調(diào)整過低或失靈。
1)泵體結(jié)構(gòu)的原因。出口壓力過高,致使泵的安全閥提前開啟,泵會突然停止,連鎖反應(yīng);泵內(nèi)咬入異常,如齒輪卡阻,軸的同心度不夠,都會導(dǎo)致泵內(nèi)磨損加劇,嚴重的話還會使泵內(nèi)部件打壞;軸與軸承粘著卡死,泵不能正常運轉(zhuǎn)。
2)外界原因。電源接線錯誤或電源有故障;電動機過載保護,電動機反轉(zhuǎn)或電動機有故障;聯(lián)軸器損壞,泵與電動機連接不良,泵與軸的對中不良。
1)啟動后不能排油的處理措施。確認旋轉(zhuǎn)方向,如果旋轉(zhuǎn)方向錯誤,應(yīng)當立即停止電機,待停止后再啟動;確認閥門是否關(guān)閉,如果關(guān)閉,應(yīng)當及時打開;檢查閥門和壓力表,壓力過高和過低都要及時排除;檢查液體粘度,粘度太低則泄漏;粘度太高則吸入的真空度大,析出的氣體多,容積效率低。
2)啟動后泵流量不足的處理措施。確認閥門是否關(guān)閉,如果閥門關(guān)閉,應(yīng)該及時的開啟;檢查閥門是否打開,如果開度太小,應(yīng)當及時的開大;確認排出量是否正常,排出量太大說明閥門開度太大,應(yīng)當及時的減少;排出量太小說明閥門開度太小,應(yīng)當及時的開大;緊固泵的有關(guān)螺栓;大量泄漏影響生產(chǎn)時,應(yīng)停止運轉(zhuǎn),拆卸檢查;檢查泵軸實際轉(zhuǎn)速。
1)液體噪聲太大的處理措施。應(yīng)當適當?shù)慕档臀?,吸高太大則漏入的空氣太多,產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的概率就增加;適當增加油溫,減少油的黏度,油的黏度低則泄漏增加,因而產(chǎn)生的液體噪聲就增加;清洗吸入管路或者更換吸入管路,吸入管路臟堵則液體的流量減小,從而使液體的噪聲也增加;也可以開大吸入閥。
2)機械噪聲太大的處理措施。重新調(diào)整泵與原動機的對中,泵與原動機對中不良會加快齒輪泵的磨損,產(chǎn)生更大的噪聲;更換滾動軸承,磨損過度或使用很久的滾動軸承也會產(chǎn)生機械噪聲;檢查安全閥,安全閥故障也會產(chǎn)生機械噪聲;更換高精度齒輪,保證兩齒輪軸線平行;更換密封圈,密封圈損壞或密封圈磨損都會使齒輪泵泄漏,從而產(chǎn)生更大的機械噪聲;泵體與泵蓋間加入紙墊,研磨泵體與泵蓋間的平行度不超過0.005 mm;調(diào)整泵體與電機的同軸度其誤差不超過0.01 mm。
主要的措施有:更換泵體,泵體嚴重磨損會造成泄漏增加,從而使泵不能達到有效的壓力;若泄漏則在泵體與泵蓋間加紙墊,緊固連接件,若因泵體有裂紋,則應(yīng)更換泵體;20#機油適用于10~50 ℃的溫度工作,如溫度過高則應(yīng)裝冷卻裝置;選用相匹配的電動機,電動機功率太高和太低都會影響泵的工作;清理濾油器,濾油器臟堵會嚴重影響泵的有效壓力;重新調(diào)整壓力或更換溢流閥。
1)泵本身的故障處理措施。檢查旋轉(zhuǎn)方向,旋轉(zhuǎn)方向相反會使泵工作異常;吸入或排出閥門是否關(guān)閉,離心泵不是往復(fù)泵,關(guān)閉排出閥會嚴重影響泵的容積效率;檢查閥門和壓力表,壓力過大或過小都會使泵工作異常;檢查液體的粘度,粘度太低則泵的泄露增加,粘度太大則吸入真空度增加,析出的氣體增多,從而使容積效率降低。
2)泵本身以外的故障處理措施。檢查電源,是否打開或故障;檢查電動機的接線,檢查電動機的電源,檢查電動機是否反轉(zhuǎn);打開安全罩,盤車檢查,如果齒輪旋轉(zhuǎn)不順利,則應(yīng)及時檢查;檢查儀表聯(lián)鎖系統(tǒng),儀表損壞會誤導(dǎo)使用人員;停車后,正反轉(zhuǎn)盤車確認。
檢修時應(yīng)注意電動機的接線不要接錯,否則會反轉(zhuǎn)而使普通齒輪泵吸排方向弄反。齒輪泵除專門設(shè)計成可逆轉(zhuǎn)外,一般不允許反轉(zhuǎn)。有的是因為吸、排口徑不同或卸荷槽是非對稱設(shè)計,也有的是因為泵設(shè)有按既定吸、排方向設(shè)計的安全閥或潤滑軸承的卸油路徑。泵和電機應(yīng)保持良好對中,聯(lián)軸節(jié)不同心度一般應(yīng)≯0.05 mm。由于泵軸工作時有彎曲變形,最好能使用撓性連接。
要防止吸入壓力過低和吸入空氣。當吸入真空度增加時,油中氣體的析出量增加,容積效率會降低。若吸入真空度大于允許吸入真空度,會產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”。
當吸入壓力低于空氣分離壓時,油在低壓區(qū)會析出許多氣泡,使流量降低;當氣泡隨油來到高壓區(qū)時,空氣重新溶入油中,形成局部真空,四周的高壓油液就會以高速流過來填補,產(chǎn)生液壓沖擊,并伴隨劇烈的噪聲,產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”。工作中還要防止吸入空氣。吸入空氣不但會使流量減少,而且是產(chǎn)生噪聲的主要原因。除保持吸入油面有足夠高度外,還要防止吸入管泄漏。如果泵工作時噪聲很大,可在吸入管各接口處逐個澆油檢查,如果噪聲下降,則說明該處漏氣。
[1]費千.船舶輔機[M].大連:大連海事大學出版社,2008.
[2]徐合力,甘念重.輪機實操與評估[M].武漢:武漢理工大學出版社,2006.
Through repair of gear pumps,a summary of usual faults on gear pumps,the causes for the faults and some treating measures is given;Management for gear pumps is also put forward.
gear pump;fault;feature;treating measure;management
U672
10.13352/j.issn.1001-8328.2014.02.006
付鎮(zhèn)(1984-),男,山東泰安人,助理工程師,大學本科,主要從事船舶輪機修理工作。
2014-01-29