范世瑋 張斌

【摘要】水泵通常用來提升液體、輸送液體或使液體增加壓力，即把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器。在某化工廠實(shí)際生產(chǎn)中大量頻繁的使用水泵，發(fā)現(xiàn)水泵由于軸向推力過大造成軸承頻繁損壞，維修費(fèi)用較高，于是維護(hù)使用人員經(jīng)過實(shí)際上踐提出了將水泵葉輪平衡孔擴(kuò)大，可以減少軸承頻繁損壞，從而實(shí)現(xiàn)水泵的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，保證化工生產(chǎn)的有序進(jìn)行，減少了維修費(fèi)用。

【關(guān)鍵詞】水泵 葉輪 平衡孔 泵體口環(huán)

水泵的應(yīng)用是很廣泛的，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多部門要用到它。它的使用涉及到各個(gè)領(lǐng)域，有工業(yè)，農(nóng)業(yè)和能源方面，甚至在軍事方面都用到它的很多原理。在化工生產(chǎn)的實(shí)際工況中，由于工作的環(huán)境惡劣，長(zhǎng)周期的頻繁使用，動(dòng)力較強(qiáng)，它的震動(dòng)幅度相對(duì)也較大，因此可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題和故障，本文我重點(diǎn)寫了水泵的葉輪平衡孔擴(kuò)大減少故障的問題，以及其它的故障及產(chǎn)生的原因以及一些處理它的方法。

1 水泵的用途

在化工和石油企業(yè)的生產(chǎn)中，原料、半成品和成品大多是液體，而將原料制成半成品和成品，需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程，泵在這些過程中起到了輸送液體，為化學(xué)反應(yīng)提供壓力、流量的作用。能適應(yīng)化工工藝需要，水泵在化工生產(chǎn)中，不但要輸送液體物料并提供工藝要求的必要壓力，還必須保證輸送的物料量，在一定的化工單元操作中，要求水泵的流量和揚(yáng)程要穩(wěn)定，保持泵高效率可靠運(yùn)行，此外，還可以用泵來調(diào)節(jié)溫度?？傊瑹o論是重工業(yè)還是輕工業(yè)，無論是國(guó)防建設(shè)還是軍事裝備，無論是尖端科學(xué)技術(shù)還是日常的生活，到處都需要用泵，到處都有泵在運(yùn)行。所以水泵的用途是機(jī)械工業(yè)中重要產(chǎn)品之一，是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)必可少的機(jī)器設(shè)備，掌握使用維護(hù)知識(shí)和技能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于水泵的廣泛使用，故障問題也較多，減少其中其中某一方面的故障問題就會(huì)形成大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益。

2 水泵的工作原理及平衡孔改造原因

在生產(chǎn)運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)軸承頻繁損壞，維修費(fèi)用很高，經(jīng)過維護(hù)技術(shù)人員認(rèn)真堪察總結(jié)，發(fā)現(xiàn)后蓋板上的平衡孔消除軸向推力離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高，有一部分會(huì)滲到葉輪后蓋板后側(cè)，而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵滲透口一側(cè)的軸向推力這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差但由此也會(huì)此起泵效率的降低，而軸向推力過大是造成軸承頻繁損壞的原因，從而影響了化工生產(chǎn)的有序進(jìn)行，不得不頻繁的進(jìn)行維修，造成了較高的維修費(fèi)用。

化工泵的運(yùn)行可靠包括兩個(gè)含義：一是長(zhǎng)周期運(yùn)行不出故障；二是運(yùn)行中各種參數(shù)平穩(wěn)。水泵運(yùn)行的可靠性對(duì)化工生產(chǎn)至關(guān)重要，若泵經(jīng)常發(fā)生故障，不僅會(huì)造成經(jīng)常停產(chǎn)，影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，而且有時(shí)還可能造成化工系統(tǒng)的事故。水泵轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，會(huì)引起流量及泵出口壓力的波動(dòng)，使化工生產(chǎn)不能正常進(jìn)行或系統(tǒng)中的反應(yīng)受到影響，物料不能平衡，不僅造成浪費(fèi)，甚至造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或使產(chǎn)品報(bào)廢。

3 水泵葉輪平衡孔擴(kuò)大革新依據(jù)

根據(jù)葉輪口環(huán)和泵體口環(huán)間隙面積計(jì)算出五個(gè)平衡孔的平均面積，然后計(jì)算出平衡孔直徑。

水泵葉輪平衡孔擴(kuò)大改造的計(jì)算方法如下：

（1）主要參數(shù)有以下四個(gè)：葉輪口環(huán)外徑D=200.80m m；泵體口環(huán)內(nèi)徑D1=202.16mm；葉輪平衡孔內(nèi)徑d；平衡孔數(shù)量5個(gè)。

（2）實(shí)施方案：

①口環(huán)間隙面積S=1/4Π（D1）²-1/4Π（D）²=1/4*3.14*（202.16）²-1/4*3.14*（200.80）²=432.73 計(jì)算平衡孔直徑d：則S=1/4Π（d）²*5，所以代入數(shù)值后d=10.5。

②軸承串量調(diào)整為0.08mm。

③每個(gè)化工廠或使用改造者可以根據(jù)各自的相關(guān)投資和改造投資，算出各自的技改收益率：（=投資存利/改造投資*100%）

機(jī)封價(jià)格：1623.93元，軸承價(jià)格：445元。

按更改前平均每月維修兩臺(tái)次計(jì)算（更換軸承必須更換機(jī)封），產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益就可以算出如下：（1632.93+445）*2*12=49654.32元。

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)過某化工廠對(duì)水泵葉輪平衡孔的擴(kuò)大改造，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)水泵的長(zhǎng)周期運(yùn)行，由原來的每月維修兩臺(tái)次延長(zhǎng)到了每年維修兩臺(tái)次，大大的延長(zhǎng)了水泵維修的時(shí)間，由此可見由水泵葉輪平衡擴(kuò)大可以減小由于軸向推力過大造成的軸承頻繁損壞的頻率，降低化工生產(chǎn)中的設(shè)備維修的頻率，減少維修費(fèi)用，節(jié)省了人力物力，保障了化工設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，產(chǎn)生了不可忽視的經(jīng)濟(jì)效益，具有較大的推廣性，對(duì)于保障化工生產(chǎn)持續(xù)有效的進(jìn)行，有著不可磨滅的作用。

4 水泵軸承發(fā)熱原因及水泵故障預(yù)防措施

軸承發(fā)熱的原因及處理方法如下：

（1）軸承瓦塊刮研不合要求。

（2）軸承間隙過小。

（3）潤(rùn)滑油量不足，油質(zhì)不良。

（4）軸承裝配不良。

（5）冷卻水?dāng)嗦?。處理方法是檢查、修理。

（6）軸承磨損或松動(dòng)。

（7）泵軸彎曲。

（8）甩油環(huán)變形，甩油環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，帶不上油。

（9）聯(lián)軸器對(duì)中不良或軸向間隙太小。

水泵故障預(yù)防措施：

（1）保證離心泵的潤(rùn)滑良好。

（2）加強(qiáng)易損件的維護(hù)。

（3）流量變化平緩，一般不做快速大幅度調(diào)整。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，杜絕違章操作和野蠻操作。

（5）做好狀態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析處理。

（6）定期清理泵入口過濾器。

5 結(jié)束語

本文主要介紹了由于軸承損壞，頻繁更換軸承而發(fā)現(xiàn)的泵的平衡孔擴(kuò)大改造發(fā)案，分析平衡孔的構(gòu)造和原理，以及軸承經(jīng)常損壞發(fā)熱的原因和水泵故障的預(yù)防措施，供相關(guān)使用人員參考，以節(jié)省水泵的使用維修費(fèi)用，而離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。因而，如何提高泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、壽命及效率，以及對(duì)發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確的判斷處理，是保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行的重要手段。若能充分重視，則能夠?qū)⑺玫男蘩砥骄g隔時(shí)間延長(zhǎng)，使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。

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