多級泵檢修與維護

一、多級泵結構

1.多級泵主要由定子、轉子、軸承、軸封四大部分組成。

2.轉子部分主要由軸、葉輪、平衡盤、軸套等組成。

3.主要部件由：低壓吸入段（進料管、進料室）；泵體（蝸殼、導翼、防磨環）；高壓裝置（填料密封、機械密封）；泵軸（軸間套、葉輪、定位鍵、軸承）組成。

4.輔助裝置：支架、機座、聯軸器、電機、過濾器等。

二、多級泵的工作原理

被輸送的液體，在給定的壓力下進入泵的吸入口，由于葉輪的作用，使液體的動能和勢能都增加，液體進入導葉后，一部分動能轉換為勢能（每一級葉輪都配有一個導葉），導葉的反葉片在有利的水力特性下把液體輸送下一級葉輪的入口。

由于一級到另一級的這種過程的重復進行，每一級都增加了同樣的壓力，在通過末級導葉后，流體進入到筒形體的環形室，最后通過吐出口進入到吐出管路。

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動端，每一級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軸向力的平衡裝置，借以平衡泵轉子指向吸入段的軸向力。

從末級葉輪出來的帶有壓力的液體，經平衡座與調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。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。這樣在平衡盤兩側壓力不相等，就產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，從而達到平衡的目的。但這種平衡經常是動態平衡。

2.軸向力的平衡

多級離心泵軸向力的平衡措施一般有：葉輪對稱布置、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構的（高壓的水泵）。葉輪對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，多級離心泵更多的是采用具有自動調整軸向力作用的平衡盤來平衡軸向力的。

平衡鼓是個圓柱體，裝在末級葉輪之后，隨轉子一起旋轉。平衡鼓外圓表面與泵體間形成徑向間隙，一端是末級葉輪的高壓區，另一端是與吸入口相連通的低壓區。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決定。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泵，裝在末級葉輪之后，隨轉子一起旋轉。

平衡盤一般是兩個作用：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大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉換裝置。

5.葉輪

葉輪是多級泵的核心部分，它轉速高出力大，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驗葉輪上的內外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。

6.泵軸

作用是借聯軸器和電機相連接，將電動機的轉矩傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件，它不僅支承著轉子上的所有零部件，而且還承擔著傳遞扭矩的作用。

7.軸承

軸承是為了消除軸向竄動、承受軸向負荷及減少端面摩擦。根據零部件的不同要求，可分單位向、雙向兩種形式的裝配。裝配時內徑小環與傳動軸配合，它與傳動軸一起旋轉；內徑大的環裝在支承套上，它與傳動軸有間隙，與支承套一起不轉動。若安裝反了，會使斷面摩擦增大，從而失去推力軸承的作用。

四、泵的檢修維護

1.泵的拆裝步驟

開具檢修作業單

檢修作業單由操作人員簽字確認已達到檢修具備的條件。

拆開電機地腳螺栓，移開電機。

取出聯軸器對輪。

檢查軸是否彎曲，安裝百分表打下軸竄。

取下兩端軸承部件。

拆下兩端機械密封及軸套。

拆下平衡盤。

分段取下各級導葉、葉輪、口環。

安裝復位時，依照先拆后裝順序，依次用適當的技術和工具安裝各零件。

2.多級泵檢修時拆裝注意事項

1.解體時：

拆止推軸承前應利用百分表測量出平衡盤間隙，并做好記錄。

解體時必須將各零件按原裝配順序做好記號，以免回裝時混亂、裝錯。

解體時可直觀感覺一下是否有不正常的零件，比如配合松動等。

2.安裝：

先將轉子裝好，重新進行動平衡試驗。

按拆泵的相反順序回裝各零件，回裝時注意再次量各密封環處間隙值，確保無誤。

裝平衡盤之前贏測量轉子總串量。

撞上平衡盤后，測量轉子半串量。

均勻地緊好各主螺栓，注意應對角進行。

裝止推軸承時應注意調整平衡盤的間隙，應利用軸承前的調整環調整平衡盤間隙。

3.常見故障及處理方法

故障一：電動機超負荷

主要原因：1.轉動方向錯誤。2.葉輪中有異物。3.聯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.糾正轉動方向。2.檢查、清掃。3.重新找正。4.調整葉輪與泵殼間隙。

故障二：離心泵運行中平衡管、高壓端泵頭發燙、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（改善潤滑條件）；3.調整同心度；4.檢查軸間套是否磨損嚴重，密封條件再更換新的盤根。

故障三：機械密封泄露

主要原因：1.泵轉子軸向竄動，動環來不及補償；2.操作不穩，密封腔內壓力經常變動；3.轉子周期性振動；4.動、靜環密封面磨損；5.密封面端面比壓小；6.密封內夾入雜物；7.使用拼圈彈簧方向不對，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.靜環或動環的密封面與軸的垂直度偏差太大。

處理方法：1.調整周竄量；2.調整操作；3.排除振動；4.研磨或動、靜環；5.調整端面比壓；6.清楚雜物；7.調整或更換彈簧，調整彈簧壓縮量或更換彈簧；8.修復或更換軸套；9.校正或更換泵軸；10.減小垂直度偏差。

故障四：離心泵運行過程中平衡盤磨損，泵穿量超過規定范圍。

主要原因：1.泵上量不好，水內雜質太多造成泵平衡盤磨損；2.裝配不當，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.電機軸與泵軸之間不同心（產生徑向跳動、軸向跳動）造成一系列機械損傷，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，校對平衡間隙；2.重新調整裝配間隙；3.更換軸承；4.調整設備同心度。

五、多級泵間隙、串量的測量及調整

1.泵徑向間隙的調整

1）泵體裝完后，將兩端的端蓋、瓦架裝好，即可調整轉子與靜子的同心度（抬軸）。

2）對于轉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，瓦口間隙兩側相等且四角均勻。

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平穩地將軸抬起，其在上下位置時百分表讀書差，就是轉子的總抬量。

4）將轉子撬起，放入下瓦，此時百分表的讀書應為轉子半抬量，并且應該是總抬量的一半，否則就無需進行調整。調整時如果軸承架下有調整螺栓，則只需松、緊螺栓即可。若無調整螺栓，則可調整軸瓦下面的墊片厚度。

5）對于轉子與靜子兩側的同心度，一般借助軸瓦兩側瓦口間隙是否均勻來認定。放入下瓦后用塞尺測量軸瓦4個瓦口間隙，調整均勻且瓦口單側間隙應為軸瓦頂部間隙的一半。

2.什么是總串量、半串量

多級泵總串量一般是指未裝平衡盤時測量的轉子總的軸向串動量，此時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，轉子向吸入端的串動被平衡盤限制住了，剩下的串動量只是向驅動端的。在設計上，此時的半串動量一般是總串動量的一半左右，因此叫半串量（有些泵的半串量不是總串量的一半，這個需要看廠家的圖紙）。

測量總串量與半串量的目的是使轉子的水力中心與定子的水力中心盡量吻合。

3.轉子總竄量的測量

泵總竄量關系到葉輪出口中心線與導葉入口中心線的對中，直接影響水泵的效率及水泵的運行周期。此時不裝軸承及密封，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，然后撥動轉子，轉子在前后終端位置的百分表讀數差即是水泵的總竄量。測出的竄量數值與分級竄量進行比較，如有出入要分析原因并消除。水泵總竄量如果發生變化，則說明水泵各中段緊固螺栓有松動或水泵動靜部分軸向發生磨損。

4.轉子半竄量的測量

完成轉子總竄量的測量調整后，將平衡盤、調整套裝好并將鎖母緊固到小裝位置，架上百分表，前后撥動轉子，百分表讀數差即為轉子半竄量。轉子半竄量應為總竄量的一半，如半竄量與總竄量不符，應對調整套進行調整使之符合。在未拆除平衡盤的狀態下測量水泵的半竄量，水泵的半竄量應該是水泵總竄量的一半，檢查水泵半竄量與原始數據進行比較，可找出平衡盤磨損量及水泵效率降低的原因。

六、多級泵檢修注意要點

1.對葉輪與導葉的軸向對中不重視。

當葉輪與導葉對中不好時，葉輪出口流體受阻產生渦流，同時余下各級葉輪與導葉對中也不好，引起軸向推力累計增大，若達到一定程度超過了平衡裝置的平衡能力時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葉的軸向對中，要求測量泵總的串量A，工作串量B，調整B=A/2（011mm~012mm），此處，留出011mm~012mm的平衡盤間隙非常重要。

2.對轉子與殼體同心度調整重視不足

轉子與殼體同心度如果不好，將造成動盤輪轂與均衡套間隙不均，降低平衡裝置的工作效果，甚至導致葉輪與葉輪密封環相互摩擦引起振動。同時由于兩側軸承托起軸的高度不一致，會引起平衡盤傾斜，造成動靜盤偏斜，加速平衡盤的磨損，因此檢修中注意軸的徑向對中。

小結：通過本次多級泵的檢修與維護培訓，主要講了六個方面的問題，其實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泵結構、故障出現征兆以及應對之策展開分析，如蠶剝繭，直到達到目的，大家依照這樣的方法對所用設備仔細分析，不放過任何蛛絲馬跡，你也可以得出比較精確的結論，如幫助實戰技能進一步提高。