懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)原理及故障分析

關(guān)于懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)原理及故障分析第1頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三常用化工泵簡介泵的定義

泵是受原動機(jī)控制，驅(qū)使介質(zhì)運(yùn)動，是將原動機(jī)輸出的能量轉(zhuǎn)換為介質(zhì)壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。

泵的主要用途

泵主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣液混合物以及含懸浮固體物的液體。泵的性能參數(shù)

泵的主要性能參數(shù)主要有流量和揚(yáng)程，此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕裕量。第2頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三化工泵分類

按化工用途分類工藝流程泵：包括給料泵、回流泵、循環(huán)泵、排污泵、輸出泵等。公用工程泵：包括鍋爐用泵、涼水塔泵、消防泵、深井泵等。輔助用途泵：包括潤滑油泵、密封油泵、液壓傳動用泵等。管路輸送泵：輸油管線用泵、裝卸車用泵等。第3頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三化工泵分類

按照工作原理、結(jié)構(gòu)分類：葉片泵：通過泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動各種葉輪葉片給液體以離心力或軸向力，輸送液體到管道或容器，如離心泵、旋渦泵、混流泵、軸流泵。容積式泵：利用泵體內(nèi)容積的連續(xù)變化輸送液體的泵，如往復(fù)泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵。其他形式的泵：有利用電磁輸送液態(tài)電導(dǎo)體態(tài)的電磁泵；利用流體能量來輸送液體的泵，如噴射泵等。第4頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵簡介離心泵原理簡述：離心泵是根據(jù)離心力原理設(shè)計(jì)的，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動流體轉(zhuǎn)動，將流體甩出，從而達(dá)到增加流體的位能、壓能和動能的目的。第5頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵的工作流程液體甩出，葉輪中心形成低壓驅(qū)動機(jī)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力液體獲得能量（壓力能、速度能增加）

吸入罐與泵之間產(chǎn)生壓差吸入液體，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作輸送液體第6頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵的優(yōu)點(diǎn)離心泵的優(yōu)點(diǎn)有：單機(jī)輸出流量大而連續(xù)，無脈沖，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；泵的外形尺寸小，重量輕，占地面積少，投資??；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，操作和維修工作量??；調(diào)節(jié)性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠；泵內(nèi)部不需要潤滑，所輸送的流體不會被潤滑油污染。第7頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵的缺點(diǎn)離心泵的缺點(diǎn)有：本身沒有自吸能力，需要灌泵、排汽；泵的流量隨工作揚(yáng)程而變，不宜用于潤滑油泵、燃油泵等流量不隨壓力變化的場合；揚(yáng)程由葉輪和轉(zhuǎn)速決定的，不適合于加藥泵等小流量、高揚(yáng)程的場合。第8頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三懸臂式離心泵懸臂式離心泵：懸臂式離心泵是指葉輪在轉(zhuǎn)子兩支點(diǎn)外側(cè)的一類離心泵。通常是單機(jī)（一個葉輪）單吸（葉輪單側(cè)吸入介質(zhì)）泵，如右圖。它是化工裝置最常見的一類泵。第9頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)圖第10頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵主要部件及其附件主要做功部件：葉輪及葉輪鎖母、口環(huán)主要傳動部件：軸及軸套、軸承主要潤滑部件：恒位油杯及油杯座主要密封部件：機(jī)械密封及其附件介質(zhì)通道：泵體及泵殼

第11頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三離心泵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是做功部件和傳動部件的結(jié)合，如圖：第12頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三葉輪的外形圖第13頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三葉輪的分類葉輪的形式主要有：a.閉式葉輪；b.半閉式葉輪；c.開式葉輪；d.雙吸式葉輪。不同形式葉輪的特點(diǎn)：

開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，壓力低；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。第14頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三葉輪常見故障1.葉輪鎖母松動、軸套墊、鎖母墊失效，造成泵內(nèi)介質(zhì)泄漏，嚴(yán)重者沿軸套內(nèi)部沖進(jìn)軸承箱，造成支撐軸承損壞。2.葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)摩擦或夾帶異物，造成盤車卡澀或盤不動車，強(qiáng)行啟動造成設(shè)備損壞。啟動盤泵可預(yù)防。第15頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承的作用軸承的的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動過程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。按運(yùn)動元件摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。懸臂式機(jī)泵中通常是滾動軸承。第16頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承的常見故障軸承常見故障：1.保持架變形、損壞；2.軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕；3.內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。軸承損壞的原因主要是裝配不當(dāng)、潤滑不良、檢查更換不及時(shí)等。

第17頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承保持架的作用

軸承故障以保持架損壞最為常見。軸承保持架的作用：防止與滾動元件的直接接觸，使摩擦和熱量生成降到最低引導(dǎo)滾動體在滾道上運(yùn)轉(zhuǎn)提供潤滑空間在安裝或卸裝可分離設(shè)計(jì)的軸承時(shí)，固定滾動元件第18頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承保持架的材料軸承保持架的材料與特點(diǎn)1.尼龍保持架：重量輕、彈性好、噪音小、油質(zhì)要求低，在120度以下可正常運(yùn)行。2.鋼質(zhì)保持架：重量較輕、強(qiáng)度高、高抗震性、無運(yùn)行溫度限制，但對油質(zhì)敏感。3.銅質(zhì)保持架：強(qiáng)度極高、抗震性更好、適合高速旋轉(zhuǎn)，但是價(jià)格非常昂貴。分廠懸臂式機(jī)泵通常選用鋼質(zhì)保持架，個別小型泵選用尼龍保持架。所以要定期換油。第19頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承的常見故障軸承常見故障：1.保持架變形、損壞；2.軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕；3.內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。以保持架故障最為常見。軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。軸承損壞的原因不主要是裝配不當(dāng)、潤滑不良、檢查更換不及時(shí)等。

第20頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三軸承的潤滑

軸承損壞最直接、最常見的原因是潤滑不良，介質(zhì)混入油箱、缺油、油質(zhì)差，都很容易導(dǎo)致軸承損壞。因此，保證優(yōu)質(zhì)良好以及合適的油位是機(jī)泵長期運(yùn)行的保證。懸臂式離心泵通常采用稀油潤滑，提供潤滑的主要部件是恒位油杯。第21頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三滾動軸承的潤滑要求N>3000rpm時(shí)，油位在軸承最下部滾動體中心以下，但不低于滾動體下緣。N＝1500～3000rpm時(shí)，油位在軸承最下部滾動體中心以上，但不得浸沒滾動體上緣。N<1500rpm時(shí)，油位在軸承最下部滾動體的上緣或浸沒滾動體。

第22頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三恒位油杯的結(jié)構(gòu)恒位油杯的作用是使軸承箱體內(nèi)的潤滑油位保持恒定。

恒位油杯的結(jié)構(gòu)簡圖如右所示，斜面的位置對恒位油杯非常關(guān)鍵，由此形成的工作油位點(diǎn)是正常工作狀態(tài)時(shí)的油位。有的恒位油杯沒有專門的氣孔，但都要保證斜面以上部位與大氣自由相通。第23頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三恒位油杯的原理圖為恒位油杯正常工作狀態(tài)，理論設(shè)計(jì)上工作油位點(diǎn)和設(shè)計(jì)油位是相同的，恒位油杯內(nèi)初始油量一般保持在整個油杯的2/3處。恒位油杯內(nèi)液面高于軸承箱體內(nèi)液面并能保持一定高度的液位，是由于連通器的原理，油杯內(nèi)氣體壓力小于外界大氣壓力。第24頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三恒位油杯補(bǔ)油動作右圖為恒位油杯補(bǔ)油狀態(tài)圖。當(dāng)軸承箱體內(nèi)油位下降后，由于連通器原理，恒位油杯斜面處的油位降低到工作油位點(diǎn)以下，油杯內(nèi)油液的壓力平衡被破壞，潤滑油從恒位油杯內(nèi)流出進(jìn)入軸承箱，外界氣體進(jìn)入油杯，直到潤滑油液面恢復(fù)到工作油位點(diǎn)時(shí)，補(bǔ)油結(jié)束第25頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三油杯潤滑常見問題一、軸承壓蓋處沿軸漏油。常見原因有：1.加油過多；2.泵內(nèi)介質(zhì)沿軸套流入軸承箱，油位升高；3.由于油杯座橫管上翹、上卸等原因造成油杯補(bǔ)油點(diǎn)偏高。二、軸承箱缺油。常見原因有：1.由于油杯座橫管下墜等原因造成油杯補(bǔ)油點(diǎn)偏低；2.橫管堵塞；3.油杯座氣孔堵塞造成油杯不進(jìn)氣等。第26頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三機(jī)械密封的工作原理

機(jī)械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。第27頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)常用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)如圖。由靜止環(huán)（靜環(huán)）1、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)）2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈6和靜止環(huán)輔助密封圈8等元件組成。防轉(zhuǎn)銷7固定在壓蓋9上防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)中具有軸向補(bǔ)償能力的稱為補(bǔ)償環(huán)。第28頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑有A、B、C、D四個通道。C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封，二者均屬靜密封。B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈。但一般懸臂式離心泵中，旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間存在軸套而非直接接觸，因此形成旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸套之間的密封B1和軸套與軸之間的密封B2。B1同B，B2依靠葉輪鎖母、葉輪、軸套及墊片壓緊密封。A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封，它是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。機(jī)械密封的泄漏點(diǎn)第29頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三常見故障及處理方法1第30頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三常見故障及處理方法2第31頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三常見故障及處理方法3第32頁，共34頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)50分，星期三1.油質(zhì)油位油封的檢查油質(zhì)油位的檢查不僅要看油杯，還包括油視鏡。2.壓力電流檢查壓力波動代表流量的波動，泵內(nèi)