自来水加压站单级双吸离心泵的检修与维护

【摘 要】水泵是自来水加压站供水的核心设备，保证其安全、可靠、经济、高效运行，确保自来水的正常恒压供应，不仅是自来水企业管理的最基本要求，也关系到社会安定和谐甚至国计民生等的长远发展。

【关键词】汽蚀；振动；滚动轴承；温度；异响；脂；填料

前言

本文分析了水泵的检修和维护保养，包括：水泵汽蚀的避免；水泵异常振动的处理对策；滚动轴承温度和异响的日常检查、拆装、等的要求；填料密封的要求。

1 单级双吸离心水泵的简介

单级双吸离心泵是叶片式水泵中的一种，其主要运用离心力的作用来实现供水。当泵壳内的空气排尽后叶轮内被水充满，叶轮在电机的带动下高速旋转产生离心力，水在离心力的作用下被甩出，此时叶轮内形成真空，水池的水就在大气压的压力作用下进入叶轮，然后又在离心力的作用下被甩出进入供水管道。如此地反复循环就实现了泵站的持续加压供水，之所以称其为单级双吸泵，是因为其叶轮数为一个，并且叶轮是由两个单吸叶轮背靠背地铸成一体的，其进水室是双面的。单级双吸离心泵主要由泵壳、叶轮、泵轴、轴套、填料涵、轴承、泵座等组成。

2 汽蚀的产生、危害及避免

水在不同截面的管道中流动时流速与压强会变化，在截面大的管道中时，流速小，压强大，在截面小的管道中时，流速大而压强小。当压强小到它的汽化压力时，就会产生大量汽泡，这些汽泡一到达压强高的管道时瞬间破灭产生很高的局部冲击力，使与之接触的叶轮等金属部件表面形成大小不一的小麻点；并且汽泡破灭凝聚时局部温升可达200℃以上，汽泡中携带的活性气体（氧、氯等）又会对金属部件产生电化学氧化、腐蚀等作用，这些综合因素就形成对管道、叶轮等金属部件过流表面的剥落、侵蚀，也就是汽蚀。

汽蚀的过程很不稳定，包含了气体的汽化、凝结、冲击、化学腐蚀等多种现象。其产生的力量会引起泵产生强烈的振动和噪音，使水泵的流量、扬程降低，效率下降，并且严重侵蚀叶轮等部件形成凹坑和孔洞，加速机组设备的损坏，提高了运行成本。

要避免汽蚀，就是要避免汽泡的产生，除设备本身不可抗拒的因素外，在水泵运行过程中要使泵内水流压力高于水的汽化压力，避免局部低压。因此：水泵进入的水流要确保稳定，不能进空气；进水口不能起漩涡，水流不能紊乱；泵的安装高度严格根据其吸程确定，不能过高；泵的转速或流量不能超过其额定值；叶轮等过流部件因蚀坏粗糙的部分必须及时修复或更换等。

3水泵振动异常的原因分析及对策

水泵产生振动的原因有很多，其中一些振动的产生几乎是不可避免，但有些振动是因为配件质量、装配工艺、机械损坏等造成的。对于这些振动应当在平时对泵的运行监测中仔细分析、研究，采取适合的方法来予以消除，以避免设备的加速损坏，使水泵安全、高效、经济的运行，从而降低生产运营成本，延长设备的使用寿命。

表1 水泵振动异常的原因及对策

异 常 原 因 处 理 对 策

产生汽蚀 降低泵安装高度；避免泵进水前端进气；确保泵在额定状态下运行。

泵或电机底脚螺栓松动 拧紧固定螺母

泵与电机的轴不同心 以泵为基准，调整电机上下左右位置使其同心。联轴器外圆上的同轴度允差为0.1mm，端面间隙沿圆周的不均匀度允差为0.3mm。

叶轮与泵壳内壁碰撞、磨擦 检查调整叶轮与泵轴的垂直度及相对位置

叶轮松动 检查调整叶轮并拧紧轴套螺母，固定叶轮

叶轮失衡或损坏 检查调整，维修或更换

泵内异物 予以清理

轴承装配不当或损坏，泵轴弯曲变形 检查维修或更换

联轴器上的弹性圈损坏或锁紧螺母松、脱 更换胶圈，拧紧螺母，螺母松紧度调整一致

4 滚动轴承的检查、维护及更换

（1）滚动轴承是支撑泵轴的重要构件，其主要功能是承担叶轮旋转时的径向应力，降低传动过程中的机械载荷摩擦系数。平时应做好轴承的巡视检查，及时进行维护保养。

1）温度：水泵滚动轴承的温度最高不能超过80℃，一般在60℃左右。

2）异响：滚动轴承的声音可以用电子听诊器来监测，其可靠性高。

表2 滚动轴承异响原因分析及处理

异响特征 原因分析 处理办法

连续刺耳啸叫 缺油、不良 添加油

“嚓嚓”声，不规律、不均匀。 有铁屑、砂粒等杂质 清洗后加脂

“哽哽”声不连续，含不规则小跳动 保持架或内外圈损坏 更换轴承

连续“哗哗”，且有周期性“咯咯” 声 滚动体或内外圈滚道损伤 更换轴承

3）关于脂的选择和添加

为了保证滚动轴承的安全可靠运转，在其工作时尽量减少摩擦及摩损，避免套圈、滚动体、保持架等表面形成点蚀或损坏而产生功能故障，必须根据使用条件和目的，采用适宜的脂对轴承进行。轴承的不仅达到减小摩擦、降低能耗、散热、防锈的目的，还能起到密封、缓冲等作用。

表3 脂的选择

名 称 工作温度℃ 抗水性 适用转速 适用负荷

钠 基 -10―140 弱 低 高

钙 基 -10―85 较强 中 中

钙钠基 -10―120 弱 中 中

锂 基 -60―180 强 高 高

加脂一定要适当，一般加到滚动轴承腔的1/2―2/3。太多、太少都会使轴承发热，因为脂加太多会造成轴承旋转部分与脂之间产生很大的摩擦阻力而生热，加太少又会使滚动体干摩擦而发热。因此不恰当的脂添加量最终会造成轴承过早损坏。需注意的是：在水泵运行1000―1500小时后要对其轴承添加一次脂，运行2500―3000小时后应将脂予以更换，从而保证轴承的良好运行能力。

（2）滚动轴承的拆、装

1）拆卸：可以使用压力机或三爪拉马专用工具来拆卸。用压力机拆卸轴承平稳、可靠，需注意的是推压时的着力点应在轴的中心点上，不能压偏。用三爪拉马拆卸时，要将拉马的三个抓钩均匀地钩在轴承内圈圆周上，同时丝杆对准轴的中心位置，拆卸过程中不能歪斜，否则轴承会因受力不均造成损坏而不易拆卸，甚至还有可能损伤轴，造成不必要的损失。对于较难拆卸的轴承，可用加热法作预处理。

2）安装：轴承安装的正确与否，将决定其使用寿命的长短。安装方法不恰当会造成轴或轴承损伤，使轴承在工作时温度超高，性能减弱，从而降低其寿命。安装滚动轴承可采用压力机或套筒等安装工具。需注意的是压装时必须保证轴承与轴配合端正，即压力机压轴中心线与轴承轴心线要重合，不能歪斜，否则不仅难安装，还可能损伤轴和轴承。另外，用套筒安装时，套筒的内径应略大于轴颈，外径略小于轴承内圈挡边直径，以避免手锤的敲击力施加在保持架上，造成轴承损伤甚至损坏。同时要求套筒的端面平整并与筒身垂直，套筒直接压住轴承内圈端面，

手锤敲击时用力要均匀、平稳，从而使轴承内圈的整个端面也受力均匀达到平稳安装的目的。为了使安装更轻松容易，在安装前可以把轴承放进100℃的热矿物油中予以加热（加热时间30分钟左右），之后便可快速安装到位。

5 关于填料密封

水泵轴封是软填料密封，为了冷却密封腔和防止空气进入泵内，在填料之间设有水封环，水泵工作时少量高压水通过水封环流进填料腔起到水封作用。因此，平时要做好对填料腔的巡查，调整好填料的松紧度。若填料压得过紧，会对轴套的摩擦增大，造成填料、轴套发热摩损加大，多做无用功不说，还达不到冷却水封的作用。若填料压得过松，会使水渗漏大，造成不必要的浪费。只要能使填料腔处的水成滴状流出，达到每分钟滴水60次就比较合适。

参考文献：

[1]倪元成.小型泵站[M].水利电力出版社，1995.

[2]张士林. 电工手册[M].石油工业出版社，1990.