煤礦多級(jí)離心式排水泵的故障分析及處理

摘要：礦井排水系統(tǒng)是必不可少的煤礦主要的生產(chǎn)系統(tǒng)之一，隨著煤炭開(kāi)采的延伸，越來(lái)越多的多級(jí)離心式水泵被應(yīng)用到煤礦井下的排水中，本文對(duì)在實(shí)際工作中多級(jí)離心泵出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并提出處理措施。

關(guān)鍵詞：離心泵 故障 處理

多級(jí)離心式水泵的工作原理是多級(jí)離心泵泵軸上的葉輪在電機(jī)軸帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，充滿在葉輪內(nèi)水在離心力的作用下，從葉輪中心沿著葉片間的流道甩向葉輪四周，水在葉片的作用下，水壓和流速同時(shí)提高，通過(guò)導(dǎo)殼流道被引向次一級(jí)的葉輪，逐次從葉輪、導(dǎo)殼流過(guò)，水壓持續(xù)增加。逐級(jí)疊加葉輪后，揚(yáng)程提高，經(jīng)出水口排出。在日常工作中多級(jí)離心泵的故障多種多樣，且一個(gè)故障點(diǎn)，有可能造成不同的故障現(xiàn)象。

現(xiàn)歸納如下：

1 啟動(dòng)時(shí)水泵吸不上水的原因

①灌水量少，大量空氣殘留于泵內(nèi)。發(fā)現(xiàn)水泵吸不上水后立即停泵，重新灌水，注意觀察真空表顯示的真空度。

②底閥漏水。一是底閥壞了；二是有煤塊、碎石等小塊異物卡在了底閥閥板與閥座之間，使之無(wú)法正常接觸。發(fā)現(xiàn)底閥漏水后，用大錘敲擊吸水管下端振掉卡在閥座上的小塊異物，如不奏效就直接拆卸底閥進(jìn)行檢修。無(wú)底閥排水或采用射流器灌水無(wú)此故障。

③吸水籠頭堵塞。造成吸水籠頭堵塞的原因，一是塑料袋、樹(shù)皮等雜物堵塞了底閥濾網(wǎng)，水無(wú)法流過(guò)；二是水倉(cāng)內(nèi)泥沙、碎石、煤泥等雜物沉積，底閥被埋死。出現(xiàn)這種情況后，必須對(duì)水倉(cāng)進(jìn)行清理。另一方面，為使底閥保持暢通，要求在水倉(cāng)外的水溝以及水倉(cāng)和吸水井之間裝設(shè)箅網(wǎng)，以防井中有泥石等碎物沉積。安裝箅網(wǎng)后，堅(jiān)持定期對(duì)水倉(cāng)和箅網(wǎng)進(jìn)行清理。對(duì)煤泥較大的礦井，還可以在水倉(cāng)口設(shè)置煤泥沉淀池。

④吸水管漏氣。吸水管接頭密封性差，或裝設(shè)真空表的部位漏氣，管內(nèi)殘留空氣，使得壓力表、真空表劇烈擺動(dòng)。發(fā)現(xiàn)漏氣問(wèn)題后，先通過(guò)排查鎖定漏氣部位，然后將吸水管接頭橡膠墊圈換新，或用麻線纏繞不嚴(yán)的絲扣，涂抹鉛油再擰緊。

⑤吸水側(cè)盤(pán)根漏氣，泵內(nèi)殘存空氣。盤(pán)根未充分浸油或嚴(yán)重老化、盤(pán)根松散或壓蓋壓松脫后會(huì)出現(xiàn)盤(pán)根漏氣的情況。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后先嘗試緊固松散的盤(pán)根，如不奏效再將盤(pán)根換新。

2 水泵運(yùn)行后排水量太小的原因

①葉輪過(guò)度磨損或雜物阻塞部分葉輪流道，會(huì)影響水泵的排量。處理方法是對(duì)葉輪進(jìn)行拆修或直接換新。

②排水管路銹蝕后透水。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后可用管箍包裹漏水管段，或直接對(duì)這段管路換新。

③當(dāng)排水管路結(jié)垢較多時(shí)，導(dǎo)致管徑縮小，排水阻力增加，流量下降。這時(shí)，應(yīng)該清掃管路。

④底閥局部堵塞，吸水管或吸入側(cè)盤(pán)根漏氣。

3 水泵啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷過(guò)大的原因

①水泵排水口上方閘閥在啟動(dòng)時(shí)未閉合，加重了啟動(dòng)負(fù)荷。正確的操作是啟動(dòng)前先閉合閘閥，水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再將閘閥緩慢開(kāi)啟。

②泵軸彎曲，導(dǎo)致軸、軸套和小口環(huán)之間發(fā)生摩擦，葉輪和大口環(huán)相互摩擦，無(wú)疑加重了啟動(dòng)負(fù)荷。此時(shí)，可直接取出泵軸校直。

③平衡環(huán)過(guò)度磨損或平衡盤(pán)不正。加工或安裝過(guò)程中存在缺陷，平衡盤(pán)過(guò)度傾斜出現(xiàn)軸向跳動(dòng)的情況，導(dǎo)致平衡盤(pán)局部和平衡環(huán)相互摩擦，同時(shí)加重了啟動(dòng)負(fù)荷。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，平衡盤(pán)須重新加工或安裝，直至達(dá)到使用要求。

④盤(pán)根壓蓋壓得過(guò)緊，水流無(wú)法對(duì)其充分潤(rùn)滑，盤(pán)與泵軸軸套之間摩擦力增大，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷也隨之增加。盤(pán)根壓蓋的壓緊程度應(yīng)該適當(dāng)控制，過(guò)緊或過(guò)松都不利于系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑤聯(lián)軸器間隙太小，在水泵軸向吸水側(cè)移動(dòng)時(shí)，特別是平衡盤(pán)和平衡環(huán)之間摩擦力過(guò)大時(shí)，兩個(gè)半聯(lián)軸器就會(huì)擠到一起，將軸向力傳至電動(dòng)機(jī)軸，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增大，軸承會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞。一般情況下，聯(lián)軸器間隙應(yīng)該比泵軸竄量大一些。

⑥水泵裝配質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。多級(jí)水泵各級(jí)葉輪之間的距離不對(duì)等，造成個(gè)別葉輪與中段或口環(huán)產(chǎn)生摩擦，電機(jī)負(fù)荷增加。處理措施是組裝前，先對(duì)葉輪和軸承進(jìn)行預(yù)裝，設(shè)定合理的間距，以免因間距不相等影響水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑦平衡室放水管堵塞。平衡室連著吸水側(cè)的吸水段，一般都會(huì)配設(shè)放水管，以壓低平衡盤(pán)背壓。放水管不通暢會(huì)影響平衡裝置發(fā)揮作用，同時(shí)導(dǎo)致軸向推力無(wú)法找平，從而增大平衡盤(pán)和平衡環(huán)之間的摩擦力，繼而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加甚至無(wú)法正常啟動(dòng)。放水管被堵后先查明緣由，再采取有針對(duì)性的措施加以處理。

4 運(yùn)行中的水泵排水突然中斷原因分析

①水井水位降低，水龍頭露出水面，水泵發(fā)生汽蝕，使得排水中斷。發(fā)現(xiàn)排水中斷后應(yīng)立即停泵，等恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)水位后再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵真空表是了解水泵運(yùn)行狀態(tài)的主要途徑，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)工人員應(yīng)密切關(guān)注水泵真空表的變化，若真空值急劇上升，則表明水位降低，此時(shí)要立即查看水位作進(jìn)一步處理。

②塑料袋等雜物包住了吸水龍頭，或吸水龍頭突然被埋，造成水泵吸水不暢而排水中斷。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后立即停泵清井，恢復(fù)正常后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

5 水泵振動(dòng)的原因

①當(dāng)吸水高度大于水泵允許吸上真空高度時(shí)，水龍頭在水中的深入達(dá)不到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，或水龍頭露出水面，此時(shí)水泵內(nèi)會(huì)出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，伴有劇烈的振動(dòng)或噪音。發(fā)現(xiàn)水泵振動(dòng)后應(yīng)及時(shí)停泵處理。

②半聯(lián)軸器裝配質(zhì)量差，兩個(gè)半聯(lián)軸器同軸度不達(dá)標(biāo)，泵軸偏重心運(yùn)轉(zhuǎn)引起泵體振動(dòng)。要求在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后立即對(duì)電動(dòng)機(jī)與水泵的同軸度進(jìn)行調(diào)校，直至消除振動(dòng)現(xiàn)象。

③水泵振動(dòng)的原因還有可能是泵軸彎曲或轉(zhuǎn)動(dòng)部分相互摩擦引起的。處理方法是對(duì)該部分進(jìn)行拆修。

④軸承過(guò)度磨損或損壞，軸承偏心運(yùn)轉(zhuǎn)使得泵體振動(dòng)。處理方法是泵承換新。

⑤葉輪損壞導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)部分失衡使泵體振動(dòng)。須對(duì)葉輪進(jìn)行拆修來(lái)處理這一故障。

⑥水泵、電動(dòng)機(jī)地腳螺栓松脫，或基礎(chǔ)失穩(wěn)，致使泵體失穩(wěn)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)立即緊固地腳螺栓，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。

⑦連接水泵的管路未固牢使得水泵振動(dòng)。需要對(duì)管路支架進(jìn)行調(diào)整或加固。

6 水泵軸承溫度過(guò)高的原因

①軸承潤(rùn)滑度不夠會(huì)造成軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱。需要多涂抹潤(rùn)滑油，使軸承保持良好的潤(rùn)滑度。

②潤(rùn)滑軸承所用的潤(rùn)滑油（脂）因長(zhǎng)期放置而摻入雜物，油質(zhì)下降，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承過(guò)熱。潤(rùn)滑油（脂）應(yīng)定期換新。

③滑動(dòng)軸承油環(huán)靈活性差，或根本不轉(zhuǎn)，帶油量小或帶不上油使得軸承發(fā)熱。油環(huán)應(yīng)定期進(jìn)行質(zhì)檢，以免這類問(wèn)題再次出現(xiàn)。此外，軸上的擋水圈損壞，水沿軸承流進(jìn)軸承油池，水在油（脂）下部沉積，油漏完后剩下水，影響軸承的潤(rùn)滑度而導(dǎo)致軸承過(guò)熱。因此，水泵作業(yè)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。

④軸承裝配步驟或裝配質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，軸與軸承之間存在較大的間隙，使得軸承發(fā)熱。處理方法是對(duì)相關(guān)部件換新或調(diào)整間隙，使軸與軸承貼合良好，相互配合工作。

⑤泵軸彎曲，影響了泵軸和電動(dòng)機(jī)軸的同軸度，使轉(zhuǎn)動(dòng)部分失衡，水泵振動(dòng)并對(duì)軸承產(chǎn)生附加力，最終導(dǎo)致軸承發(fā)熱。

⑥平衡盤(pán)和平衡環(huán)過(guò)度磨損，泵軸偏吸水側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)。時(shí)間一長(zhǎng)，軸承因承受軸向力而發(fā)熱，甚至過(guò)度磨損。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，先將平衡盤(pán)和平衡環(huán)換新，并對(duì)平衡盤(pán)尾部墊片進(jìn)行調(diào)整，軸承也要換新。

7 水泵在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的異常聲音

①汽蝕異音：水泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象后會(huì)發(fā)出“噼啪”的爆裂聲。

②軸承異音：滾動(dòng)軸承換新后都有一定的徑向緊力，使得滾動(dòng)體吃力地運(yùn)轉(zhuǎn)，并伴有嗡嗡聲，使得軸承升溫。聽(tīng)到運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承發(fā)出口哨聲，說(shuō)明軸承缺油。聽(tīng)到運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承發(fā)出“噼啪”的聲音，問(wèn)題可能是隔離架斷開(kāi)，滾動(dòng)體破碎或內(nèi)外圈開(kāi)裂，應(yīng)該查明原因后再處理。

8 結(jié)語(yǔ)

多級(jí)離心泵的使用重點(diǎn)在安裝和維護(hù)，安裝達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，維護(hù)到位，能大量的減少故障。故障出現(xiàn)后，要根據(jù)現(xiàn)象去判斷，能及時(shí)的排除，避免更大的事故出現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：朱正茂（1986-），男，助理工程師，2008年6月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，現(xiàn)任鳳凰山礦井下機(jī)電運(yùn)行工區(qū)技術(shù)員，長(zhǎng)期從事井下機(jī)電技術(shù)工作。