Question

离心泵常见故障及处理 [离心泵的故障诊断方法及故障评定]

Answer 1

　　【摘 要】机械设备的运行情况关乎到企业的安全生产以及企业效益，为了更好的提高机械性能，对机械设备的故障诊断与评定越来越引起人们的重视。先进有效的故障诊断与评定方法可以保障机械设备的正常化运行以及最大限度的节约成本。
　　【关键词】离心泵；故障诊断；故障评定
　　一、前言
　　随着现代工业发展以及科学技术的不断更新，机械设备在企业生产活动中占据越来越重要的地位。离心泵作为一种重要的机械设备，一直以来得到广泛的应用。离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。离心泵工作室，其高速旋转的叶轮叶片将带动水转动，不断的将水甩出，达到输送的目的。正是由于离心泵的重要性，其一旦产生故障，轻者造成设备性能的弱化，重者将造成灾难性的后果。为此，对离心泵的故障诊断就显得尤为重要。从目前的设备故障诊断来看，很多企业依然沿袭旧有的定期以及计划维修方法，这种方法造成维修工作的盲目性，很多设备没有问题却依然被反复拆卸，造成机械性能往往不理想，甚至低于检修前，而且造成时间以及资金的无效投入。下面本文结合离心泵，对其产生故障的类型以及诊断方法进行了探讨。
　　二、离心泵的故障诊断的类型
　　离心泵故障种类很多，归纳起来主要有以下几种：
　　一是转子不平衡造成的故障，出现转子不平衡的原因不尽相同，从实践中看，大多是由于转子部件质量偏心造成的，这也是最常出现的故障类型。具体划分的话，又可以分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况，原始不平衡是由于转子制造过程中出现问题造成的缺陷，例如有的转子出厂时就不符合精度要求，属于次品。在使用过程中就会出现质量问题。渐发性不平衡是由于转子在使用过程中，由于没有及时清洗和维护，造成转子上产生不均匀结垢，在设备运行中不断侵蚀叶片以及叶轮，造成质量问题。突发性不平衡是由于偶发事件造成的，例如异物卡塞等造成的。
　　二是偏心转子的故障，偏心是指定子与转子之间不同心的一种故障。当旋转泵有几何偏心时，除会产生一阶频率振动外，还会由于流体不平衡造成叶轮叶片通过频率倍频的振动。由偏心造成的激振力与负荷有关，而与转速没有直接关系。
　　三是转子弯曲故障，这种故障类型主要出现在设备重启时，也就是设备长时间没有使用，此过程中转子出现的弯曲的情况，主要原因有设计时的问题，出厂时即有设计上的缺陷造成弯曲缺陷，再就停放时没有遵守规范造成弯曲，还有就是设备停止时没有及时冷却，再就是设备提高速度过快，这些原因都会造成弯曲。
　　四是转子不对中故障。转子不对中比较普遍，离心泵都存在不同程度的不对中情形，原因与设计、安装以及变性都有关系，轻度影响不大，重度就会造成部件的损害，同时会造成能源的浪费。
　　五是转子与定子摩擦故障。摩擦也是常见的故障类型，分为轻度与重度，轻微摩擦如:联轴器罩摩轴;严重摩擦如:电动机转子与定子接触。转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障。
　　六是滚动轴承的故障滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不量、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都会导致轴承过早损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。滚动轴承的主要故障形式:疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏等。
　　三、离心泵的故障评定方法
　　随着电子技术的不断发展，可用于离心泵故障检测与评定的方法越来越多，常见的有振动分析诊断以及频谱分析检测方法，下面分别加以论述。
　　1、振动分析诊断方法
　　离心泵很多故障都会引起机械的振动，有统计表明，由振动导致的机械故障率高达70%。一方面我们必须对此加以重视，防治振动损害的产生。另一方面我们也可以根据振动信号，加以整理和分析，从而对机械设备故障有个清晰的了解。这就是振动分析法，这也是目前使用频率最高、也最常见的分析方法，特别是针对上述故障中的转子不平衡、转子弯曲、不对中等问题更是具有很高的应用价值。其作业原理如下：首先，要搜集离心泵运行中相关数据情况，例如工作参数、运行时间、故障历史以及以往的检修状况。然后，对数据进行整理和分析，获得基本信息。再对振动信号进行变换和分析，将噪音部分去掉，整理出有用的信息，分析出运行状况，再结合信号特征、故障机理及历史运行情况对设备状态进行识别，分析故障原因、部位及发展趋势，最后提出诊断结论及操作、维修建议。这个过程中最重要也是最困难的一部分就是对振动信号的识别和分析，只有有效的对信号进行捕捉和分析，才能准确、全面、及时地掌握设备的运行状态和质量状况。
　　2、频谱分析方法
　　运行中的机械设备无论是振动信号还是噪声信号，均可在频域内经过多种处理方式，获得识别故障特征信息所必要的频域图像。进行频谱分析首先要了解频谱的构成，依据故障推理方式的不同，对频谱构成的了解可按不同层次进行。(l)按照高、中、低频段进行分析，初步了解主故障发生的部位。(2)振动信号中很多分量都与转速频率有密切关系，所以一般均先找出基频成分，弄清它们之间的联系，故障特征就比较清楚了。(3)按照频率成分的来源进行分析，除故障成分以叠加的方式呈现在谱图上外，还有随机噪声干扰成分等非故障成分。弄清振动频率的来源有利于进一步进行故障分析。(4)频谱分析时，首先要抓住幅值较高的谱峰进行分析，因为它们的量值对振动的总水平影响较大。分析产生这些频率成分的可能因素，找出故障所在。
　　总之，离心泵结构复杂，零件众多，在其运行过程中容易产生各种故障，有的故障突发性的，有的是随机性的。有时同时出现集中故障。针对此情形，需要我们不断加强对离心泵故障产生与诊断的研究，利用新兴的电子技术，对故障机理和特征做更深入的研究，从而不断找出问题、分析问题、解决问题，在此过程中不断积累经验，从而提高离心泵的运行效果，为企业生产保驾护航。
　　参考文献
　　[1]王江萍.机械设备故障诊断技术及其应用[M].西安:西北工业大学出版社，2009.8
　　[2]余新波,胡新宇,赵勇.传感器与自动检测技术[M].北京:化学工业出版社,2008.8
　　[3]刘习军,贾启芬.工程振动理论与测试技术[M].北京:高等教育出版社.2004.5
　　[4]王仲生,万小朋.无损伤检测诊断现场实用技术[M].北京:机械工业出版社，2007.3