螺杆泵的故障分析与排除
1. 排出压力在用户现场达不到规定要求(在出厂试验合格的情况下)
(1)用户系统装置存在的问题。
1)吸入系统管道有漏气现象。此时介质吸入量不足,产生真空表度数上不去,因而排出流量下降,所以压力上不去。
2)吸入系统装置的滤网堵塞。此时介质吸入量也会不足,并使真空表数值超过规定值范围,泵发生振荡和噪声,压力表和真空表指针摆动激烈,压力上不去。
3)吸入系统装置的阻力太大,影响泵吸人性能。
4)用户排出系统的压力与泵排出压力不匹配,影响泵的排出压力上不去,也就是说,用户的压力系统的负载发生变化而造成排出压力上不去。
(2)用户使用不当和安装不规范。
1)新泵首次使用时泵腔内应充满工作液体,排出空气。当流量不足时,泵的排出压力也上不去,而且由于一时的干摩擦,易导致机封、螺杆与衬套、轴承等零部件的损坏。
2)随意装拆调节安全阀,造成泄漏,泵的压力也上不去。
3)泵安装的管道太长,弯头阀门太多或者泵的吸油高度超过规定值,将造成泵的流量下降,那么泵的排出压力也上不去。
4)所输入的液体介质黏度低于规定的黏度范围值,使泄漏量增加,压力也要下降。
5)对于双吸泵的机封处在负压下工作时,一旦机封损坏容易造成漏气现象,也影响泵的压力波动。
6)当螺杆泵的衬套以及滑动轴承、平衡活塞磨损太大,造成流量下降,随之压力下降。按规定,当流量比原来下降15%时,就要更换磨损的零部件,确保泵的经济性。
2.泵振动噪声超过规定的指标
泵和电动机工作时发生振动、噪声超标的原因:
(l)泵方面产生的因素。
1)因螺杆工作螺旋长度不合理而产生振动噪声。一般单级泵工作螺旋长度取L=(1.2~1.5)H,多级泵取L=Z×H+0.09H (Z为密封腔数)。
注意:尽管讲螺杆泵运转平稳无脉动和搅动,但实际上还是脉动的,只是相对活塞泵、柱塞泵、齿轮泵等而言,其脉动频率F=(N×H) /60,所以应尽量使泵自身频率与基座的自振频率错开大一点,或者采取隔振措施,避免产生共振现象。
2)泵结构设计时尽量提高壳体、螺杆等主要零部件的刚度,减小挠度,一般使用场合壳体和底座尽量使用铸铁,军用产品要使用铸钢、铜和焊接件,这样有助于减少振动和噪声。
3)泵体进出口腔的流道设计得顺滑,流速平稳,不要设计得一会儿收缩,一会儿扩大,这样会产生流体冲击振动和噪声,流速尽量低一些。
4)对于螺旋进口端与出口端最好成180°,使其质量尽量平衡,分体均匀,减少不平衡质量,使其运转平稳,必要时可进行动平衡试验。
5)合理选择旋转零件的公差配合和形位公差,提高同心度和对称度精度。
6)提高螺杆精度和加工设备自身精度等级,同时增加一些工装,提高产品质量,同时可达到零部件的互换。
7)尽量避免泵在气蚀情况下工作,为延长泵的使用寿命,宜定期检查维修。
8)泵输送的液体黏度超过规定要求,使其输送黏度阻力加大,产生气蚀,振动噪声增大,可采取输送介质加温和管道保温措施降低输送阻力。
(2)机组安装和系统布置产生的因素。
1)泵的电动机和联轴器安装时应保持对中、同心,随着机组的转速提高,其安装精度也要相应提高。
2)系统管路布置要合理,尽量减少弯头阀门长度,必要时做系统管道阻力计算,其值不要超过泵允许吸入能力,同时要计算原中心与油箱或油池液面的相对几何高度,此值与管道阻力一起考虑,不要超过规定要求。
3)系统装置的油箱要有足够的油量,使其保证有足够的液面高度,对于油面有变化的油舱,油罐应有最低液面报警装置,或保护设备避免泵产生汽蚀或抽空现象,尤其对三螺杆泵更为重要。
4)泵吸入管道的布置不应有高于泵吸口高度的弯管现象(增压的管道除外)存在,同时管道连接处、阀门等不得有漏气现象。
5)泵吸入管道上的过滤器要定时清洗,一旦堵塞或流通截面过小也要产生振动和噪声,一般取滤网流通面积为吸管面积的6~10倍,如果输送介质黏度很大时,倍数还要增加,三螺杆泵取80目以上,双螺杆泵取40~60目。
6)对于高黏度介质液体在泵吸口要设置加热设备,管道和泵要设置保温措施,尤其在北方冬天使用场所,其中可采用蒸汽和电热或导热油等方法。
7)吸入系统和排除系统的管路要用支架固定,避免产生振动。
8)首次安装的电动机组启动时要观察电动机的转向是否与泵要求的转向一致,采用单击启动,及时更正以确保机组安全。
3.其他方面发生的故障和处理方法
(1)泵的轴承处温度过高。
1)泵与电动机和联轴器同心度较差,重新对中校核。
2)轴承和密封腔回油管路直径大小或堵塞。
3)主杆轴向力没有平衡好,残留轴向力过大。
(2)泵的衬套、螺杆、轴承等主要旋转部件磨损过快。
1)泵输送的液体介质中有杂质,加大过滤器的目数和过流面积。
2)增大螺杆表面的硬度,选择耐磨性好的材料。
3)提高旋转零部件的同心度和装配对中的精度。
4)减少螺杆不平衡的质量和热处理弯曲变形。
(3)机封漏油。
1)机封装配时,密封面对轴线不垂直,要重新配研。
2)机封本身质量有问题,重新更换机封。
3)机封腔的压力过高,采取措施降低腔内的压力(加大回油量或者减小高压腔的泄漏量)。
4)机封腔中的油温过高使油黏度变稀,可加大回油量,可调节机封弹簧的预紧力。
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