多級(jí)泵檢修與維護(hù)
一、多級(jí)泵結(jié)構(gòu)
1.多級(jí)泵主要由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、軸封四大部分組成。
2.轉(zhuǎn)子部分主要由軸、葉輪、平衡盤、軸套等組成。
3.主要部件由：低壓吸入段（進(jìn)料管、進(jìn)料室）；泵體（蝸殼、導(dǎo)翼、防磨環(huán)）；高壓裝置（填料密封、機(jī)械密封）；泵軸（軸間套、葉輪、定位鍵、軸承）組成。
4.輔助裝置：支架、機(jī)座、聯(lián)軸器、電機(jī)、過濾器等。
二、多級(jí)泵的工作原理
被輸送的液體，在給定的壓力下進(jìn)入泵的吸入口，由于葉輪的作用，使液體的動(dòng)能和勢(shì)能都增加，液體進(jìn)入導(dǎo)葉后，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能（每一級(jí)葉輪都配有一個(gè)導(dǎo)葉），導(dǎo)葉的反葉片在有利的水力特性下把液體輸送下一級(jí)葉輪的入口。
由于一級(jí)到另一級(jí)的這種過程的重復(fù)進(jìn)行，每一級(jí)都增加了同樣的壓力，在通過末級(jí)導(dǎo)葉后，流體進(jìn)入到筒形體的環(huán)形室，最后通過吐出口進(jìn)入到吐出管路。
三、部件的原理及作用
1.平衡裝置的工作原理
葉輪的吸入口朝向泵的驅(qū)動(dòng)端，每一級(jí)葉輪的后蓋板所承受的液體壓力都大于前蓋板處的液體壓力，而且這個(gè)軸向力非常大，一般都有幾十噸到幾百噸的力，所以泵就必須有一個(gè)軸向力的平衡裝置，借以平衡泵轉(zhuǎn)子指向吸入段的軸向力。
從末級(jí)葉輪出來的帶有壓力的液體，經(jīng)平衡座與調(diào)整套間的徑向間隙流入平衡盤與平衡座間的水室中，使水室處于高壓狀態(tài)。平衡盤后有平衡管與泵的入口相連，其壓力近似為泵的入口壓力。這樣在平衡盤兩側(cè)壓力不相等，就產(chǎn)生了向后的軸向平衡力。軸向平衡力的大小隨軸向位移的變化、調(diào)整平衡盤與平衡座的軸向間隙（即改變平衡盤與平衡座間水室壓力）二變化，從而達(dá)到平衡的目的。但這種平衡經(jīng)常是動(dòng)態(tài)平衡。
2.軸向力的平衡
多級(jí)離心泵軸向力的平衡措施一般有：葉輪對(duì)稱布置、采用平衡鼓裝置、平衡盤裝置以及平衡鼓、平衡盤組合等幾種裝置。也有采用雙平衡鼓機(jī)構(gòu)的（高壓的水泵）。葉輪對(duì)稱布置或采用平衡鼓裝置，軸向力不能完全平衡，仍需安裝止推軸承來承受殘余軸向力，多級(jí)離心泵更多的是采用具有自動(dòng)調(diào)整軸向力作用的平衡盤來平衡軸向力的。
平衡鼓是個(gè)圓柱體，裝在末級(jí)葉輪之后，隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。平衡鼓外圓表面與泵體間形成徑向間隙，一端是末級(jí)葉輪的高壓區(qū)，另一端是與吸入口相連通的低壓區(qū)。這樣作用在平衡鼓的壓差，形成了與葉輪上的軸向力相反的平衡力，其大小由平衡鼓直徑?jīng)Q定。作用只是減小軸向力，但是不能完全平衡軸向力。
3.平衡盤
平衡盤多用于臥式多級(jí)泵，裝在末級(jí)葉輪之后，隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。
平衡盤一般是兩個(gè)作用：1是平衡軸向推力作用，2是軸向定位作用。
4.泵殼
泵殼的主要作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼行，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。
5.葉輪
葉輪是多級(jí)泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實(shí)驗(yàn)葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。
6.泵軸
作用是借聯(lián)軸器和電機(jī)相連接，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給葉輪，所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件，它不僅支承著轉(zhuǎn)子上的所有零部件，而且還承擔(dān)著傳遞扭矩的作用。
7.軸承
軸承是為了消除軸向竄動(dòng)、承受軸向負(fù)荷及減少端面摩擦。根據(jù)零部件的不同要求，可分單位向、雙向兩種形式的裝配。裝配時(shí)內(nèi)徑小環(huán)與傳動(dòng)軸配合，它與傳動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)；內(nèi)徑大的環(huán)裝在支承套上，它與傳動(dòng)軸有間隙，與支承套一起不轉(zhuǎn)動(dòng)。若安裝反了，會(huì)使斷面摩擦增大，從而失去推力軸承的作用。
四、泵的檢修維護(hù)
1.泵的拆裝步驟
開具檢修作業(yè)單
檢修作業(yè)單由操作人員簽字確認(rèn)已達(dá)到檢修具備的條件。
拆開電機(jī)地腳螺栓，移開電機(jī)。
取出聯(lián)軸器對(duì)輪。
檢查軸是否彎曲，安裝百分表打下軸竄。
取下兩端軸承部件。
拆下兩端機(jī)械密封及軸套。
拆下平衡盤。
分段取下各級(jí)導(dǎo)葉、葉輪、口環(huán)。
安裝復(fù)位時(shí)，依照先拆后裝順序，依次用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和工具安裝各零件。
2.多級(jí)泵檢修時(shí)拆裝注意事項(xiàng)
1.解體時(shí)：
拆止推軸承前應(yīng)利用百分表測量出平衡盤間隙，并做好記錄。
解體時(shí)必須將各零件按原裝配順序做好記號(hào)，以免回裝時(shí)混亂、裝錯(cuò)。
解體時(shí)可直觀感覺一下是否有不正常的零件，比如配合松動(dòng)等。
2.安裝：
先將轉(zhuǎn)子裝好，重新進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。
按拆泵的相反順序回裝各零件，回裝時(shí)注意再次量各密封環(huán)處間隙值，確保無誤。
裝平衡盤之前贏測量轉(zhuǎn)子總串量。
撞上平衡盤后，測量轉(zhuǎn)子半串量。
均勻地緊好各主螺栓，注意應(yīng)對(duì)角進(jìn)行。
裝止推軸承時(shí)應(yīng)注意調(diào)整平衡盤的間隙，應(yīng)利用軸承前的調(diào)整環(huán)調(diào)整平衡盤間隙。
3.常見故障及處理方法
故障一：電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷
主要原因：1.轉(zhuǎn)動(dòng)方向錯(cuò)誤。2.葉輪中有異物。3.聯(lián)軸器同軸度誤差超過允許值。4.葉輪與泵殼摩擦。
處理方法：1.糾正轉(zhuǎn)動(dòng)方向。2.檢查、清掃。3.重新找正。4.調(diào)整葉輪與泵殼間隙。
故障二：離心泵運(yùn)行中平衡管、高壓端泵頭發(fā)燙、泵壓下降。
主要原因：1.平衡部分失去作用，平衡板與平衡盤干磨引起；2.散熱困難；軸承損壞（潤滑條件差）引起泵頭溫度上升；3.設(shè)備不同心，造成高壓段密封及軸承偏磨；4.填料密封過緊，允許漏失量過小引起泵頭發(fā)燙。
處理方法：1.檢查更換平衡板，矯正操作方法；2.檢查更換高、低壓端軸承，定期保養(yǎng)（改善潤滑條件）；3.調(diào)整同心度；4.檢查軸間套是否磨損嚴(yán)重，密封條件再更換新的盤根。
故障三：機(jī)械密封泄露
主要原因：1.泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)，動(dòng)環(huán)來不及補(bǔ)償；2.操作不穩(wěn)，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變動(dòng)；3.轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)；4.動(dòng)、靜環(huán)密封面磨損；5.密封面端面比壓??；6.密封內(nèi)夾入雜物；7.使用拼圈彈簧方向不對(duì)，彈簧力偏斜，彈簧受到阻礙或彈簧壓力不足；8.軸面表面在密封圈處有軸向溝槽或凹坑或腐蝕；9.泵軸彎曲；10.靜環(huán)或動(dòng)環(huán)的密封面與軸的垂直度偏差太大。
處理方法：1.調(diào)整周竄量；2.調(diào)整操作；3.排除振動(dòng)；4.研磨或動(dòng)、靜環(huán)；5.調(diào)整端面比壓；6.清楚雜物；7.調(diào)整或更換彈簧，調(diào)整彈簧壓縮量或更換彈簧；8.修復(fù)或更換軸套；9.校正或更換泵軸；10.減小垂直度偏差。
故障四：離心泵運(yùn)行過程中平衡盤磨損，泵穿量超過規(guī)定范圍。
主要原因：1.泵上量不好，水內(nèi)雜質(zhì)太多造成泵平衡盤磨損；2.裝配不當(dāng)，造成泵軸允許串量過大或過小；3.軸承磨損，間隙變大造成軸允許串量過大；4.電機(jī)軸與泵軸之間不同心（產(chǎn)生徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)）造成一系列機(jī)械損傷，引起平衡盤與平衡板之間配合間。
處理方法：停泵更換平衡盤，校對(duì)平衡間隙；2.重新調(diào)整裝配間隙；3.更換軸承；4.調(diào)整設(shè)備同心度。
五、多級(jí)泵間隙、串量的測量及調(diào)整
1.泵徑向間隙的調(diào)整
1）泵體裝完后，將兩端的端蓋、瓦架裝好，即可調(diào)整轉(zhuǎn)子與靜子的同心度（抬軸）。
2）對(duì)于轉(zhuǎn)子與靜子的同心度要求是：半抬等于總抬量的一半或者稍小一點(diǎn)，瓦口間隙兩側(cè)相等且四角均勻。
3）抬軸的測量：未裝軸瓦前，在兩端軸承支架上各裝1只白分表，表的測桿中心線要垂直于軸中心線并接觸到軸頸上。用撬棍在泵的兩端同時(shí)平穩(wěn)地將軸抬起，其在上下位置時(shí)百分表讀書差，就是轉(zhuǎn)子的總抬量。
4）將轉(zhuǎn)子撬起，放入下瓦，此時(shí)百分表的讀書應(yīng)為轉(zhuǎn)子半抬量，并且應(yīng)該是總抬量的一半，否則就無需進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)如果軸承架下有調(diào)整螺栓，則只需松、緊螺栓即可。若無調(diào)整螺栓，則可調(diào)整軸瓦下面的墊片厚度。
5）對(duì)于轉(zhuǎn)子與靜子兩側(cè)的同心度，一般借助軸瓦兩側(cè)瓦口間隙是否均勻來認(rèn)定。放入下瓦后用塞尺測量軸瓦4個(gè)瓦口間隙，調(diào)整均勻且瓦口單側(cè)間隙應(yīng)為軸瓦頂部間隙的一半。
2.什么是總串量、半串量
多級(jí)泵總串量一般是指未裝平衡盤時(shí)測量的轉(zhuǎn)子總的軸向串動(dòng)量，此時(shí)測出的通常是葉輪蓋板與定子件間的總間隙。
半串量是指裝上平衡盤后，轉(zhuǎn)子向吸入端的串動(dòng)被平衡盤限制住了，剩下的串動(dòng)量只是向驅(qū)動(dòng)端的。在設(shè)計(jì)上，此時(shí)的半串動(dòng)量一般是總串動(dòng)量的一半左右，因此叫半串量（有些泵的半串量不是總串量的一半，這個(gè)需要看廠家的圖紙）。
測量總串量與半串量的目的是使轉(zhuǎn)子的水力中心與定子的水力中心盡量吻合。
3.轉(zhuǎn)子總竄量的測量
泵總竄量關(guān)系到葉輪出口中心線與導(dǎo)葉入口中心線的對(duì)中，直接影響水泵的效率及水泵的運(yùn)行周期。此時(shí)不裝軸承及密封，也不裝平衡盤，而用專用套代替平衡盤套裝在軸上，并上好軸套螺母，在軸端裝一百分表，然后撥動(dòng)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子在前后終端位置的百分表讀數(shù)差即是水泵的總竄量。測出的竄量數(shù)值與分級(jí)竄量進(jìn)行比較，如有出入要分析原因并消除。水泵總竄量如果發(fā)生變化，則說明水泵各中段緊固螺栓有松動(dòng)或水泵動(dòng)靜部分軸向發(fā)生磨損。
4.轉(zhuǎn)子半竄量的測量
完成轉(zhuǎn)子總竄量的測量調(diào)整后，將平衡盤、調(diào)整套裝好并將鎖母緊固到小裝位置，架上百分表，前后撥動(dòng)轉(zhuǎn)子，百分表讀數(shù)差即為轉(zhuǎn)子半竄量。轉(zhuǎn)子半竄量應(yīng)為總竄量的一半，如半竄量與總竄量不符，應(yīng)對(duì)調(diào)整套進(jìn)行調(diào)整使之符合。在未拆除平衡盤的狀態(tài)下測量水泵的半竄量，水泵的半竄量應(yīng)該是水泵總竄量的一半，檢查水泵半竄量與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可找出平衡盤磨損量及水泵效率降低的原因。
六、多級(jí)泵檢修注意要點(diǎn)
1.對(duì)葉輪與導(dǎo)葉的軸向?qū)χ胁恢匾暋?/span>
當(dāng)葉輪與導(dǎo)葉對(duì)中不好時(shí)，葉輪出口流體受阻產(chǎn)生渦流，同時(shí)余下各級(jí)葉輪與導(dǎo)葉對(duì)中也不好，引起軸向推力累計(jì)增大，若達(dá)到一定程度超過了平衡裝置的平衡能力時(shí)將引起密封面間隙減小直至干磨損。為此，每次泵的檢修都要重視葉輪與導(dǎo)葉的軸向?qū)χ?，要求測量泵總的串量A，工作串量B，調(diào)整B=A/2（011mm~012mm），此處，留出011mm~012mm的平衡盤間隙非常重要。
2.對(duì)轉(zhuǎn)子與殼體同心度調(diào)整重視不足
轉(zhuǎn)子與殼體同心度如果不好，將造成動(dòng)盤輪轂與均衡套間隙不均，降低平衡裝置的工作效果，甚至導(dǎo)致葉輪與葉輪密封環(huán)相互摩擦引起振動(dòng)。同時(shí)由于兩側(cè)軸承托起軸的高度不一致，會(huì)引起平衡盤傾斜，造成動(dòng)靜盤偏斜，加速平衡盤的磨損，因此檢修中注意軸的徑向?qū)χ小?/span>
小結(jié)：通過本次多級(jí)泵的檢修與維護(hù)培訓(xùn)，主要講了六個(gè)方面的問題，其實(shí)大家可以從通篇講述中明白我們的主題思路一直圍繞著多級(jí)泵結(jié)構(gòu)、故障出現(xiàn)征兆以及應(yīng)對(duì)之策展開分析，如蠶剝繭，直到達(dá)到目的，大家依照這樣的方法對(duì)所用設(shè)備仔細(xì)分析，不放過任何蛛絲馬跡，你也可以得出比較精確的結(jié)論，如幫助實(shí)戰(zhàn)技能進(jìn)一步提高。
