离心泵运行过程中常见故障的诊断

　　摘要：将机械设备故障诊断技术应用于离心泵类的日常故障判断及维修，可大大提高维修与诊断的效率，本文从振动对离心泵产生的故障方面进行了探讨。

　　关键词：离心泵;诊断

　　Abstract: the mechanical equipment fault diagnosis technology application in centrifugal pump class daily fault diagnosis and maintenance, can greatly improve the efficiency of the maintenance and diagnosis, in the paper, the vibration fault of the produce of centrifugal pump was discussed.

　　Keywords: centrifugal pump; diagnosis

　　中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：

　　由于旋转机械的结构及零部件设计加工、安装调试、维护检修等方面的原因和运行操作方面的问题，使得机器在运行过程中会产生振动。转动设备的振动是我们常遇见的故障，引起机器故障的原因是多种多样的，除了转子不对中、不平衡等主要原因外，还有轴弯曲、偏心转子、部件松动等所致。

　　1.转子不平衡故障

　　转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，它是旋转机械最常见的故障。通常设备的一个转子是一根轴和多个轮盘组成的，每个轮盘都可能存在质量偏心，两个以上的轮盘可能将多质点的质量偏心合成一个或多个矢量，造成转子的力不平衡型平衡类问题、或造成偶不平衡型平衡类问题，以及力与偶复合型不平衡问题。

　　2.转子弯曲故障

　　转子弯曲故障多发生在设备较长时间停用后重新开机情况下，这大多是设备停用后产生了转子弯曲的故障。转子有永久性弯曲和暂时性弯曲两种情况。永久性弯曲是指转子轴呈弓形，造成永久弯曲的原因有设计制造缺陷、长期停放方法不当、热态停机时未及时盘车或凉水急冷所致。临时性弯曲指可恢复的弯曲，造成临时性弯曲的原因有预负荷过大、开机运行时暖机不充分、升速过快等致使转子热变形不均匀。

　　转子弯曲的振动特征类似动不平衡，时域波形为近似的等幅正弦波;振动以基频为主，如果弯曲靠近联轴节，也可产生二倍频率振动。类似于不对中，通常振幅稳定。轴向和径向均有很大的响应。

　　3.转子不对中故障

　　转动机器的转子之间通常用联轴器连接构成轴系，传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等，会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中。据统计分析30一50%存在不同程度的不对中，严重的不对中会造成设备部件的过早损坏，同时会造成能源的浪费。不对中既可产生径向振动，又会产生轴向振动;既会造成临近联轴节处支承的振动，也会造成远离联轴节的自由端的振动。不对中易产生二倍频率振动，严重的不对中有时会产生类似松动的高谐波振动。

　　转子不对中振动特征谱的特点:径向振幅中的二倍频振幅大;转子轴向振幅超标;联轴节两侧的轴颈振动较大;转子径向振动、轴向振动随负荷增大而增加。

　　4.轴承不对中故障

　　轴承不对中实际上反映的是轴承坐标高和左右位置的偏差。由于结构上的原因，轴承在水平和垂直方向上具有不同的刚度和阻尼，不对中的存在加大了这种差别。不对中过大时，会使轴承工作条件改变，在转子上产生附加的力和力矩，使转子失稳或产生碰磨。轴承不对中会产生基频、二倍频，振动以轴向为主;通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承重新安装。

　　5.转子与定子摩擦故障

　　转子与定子摩擦又分为轻微摩擦和严重摩擦。轻微摩擦如:联轴器罩摩轴;严重摩擦如:电动机转子与定子接触。

　　转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障。在摩擦过程中，转子刚度发生改变从而改变转子系统的固有频率，可能造成系统共振。碰磨时振幅突然增大;频谱成分较丰富，谱线密集，呈齿形分布，以一倍频及其高次谐波为主，时域波形有削顶现象;严重时出现大量的亚谐波，并伴随有噪音。而且摩擦会造成功耗上升和效率下降，同时局部会有温升，因此工艺参数对转子与定子摩擦的故障诊断非常重要。

　　6.滚动轴承的故障

　　滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不量、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都会导致轴承过早损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。滚动轴承的主要故障形式:疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏等。

　　7.转子支承部件松动的故障

　　转子支承部件连接松动是指系统结合面存在间隙或连接刚度不足，造成机械阻尼偏低、机组运行振动过大的一种故障。支承系统结合面间隙过大，紧力不足，在外力或温升作用下产生间隙，固定螺栓强度不足导致断裂或缺乏防松措施造成部件松动，基础施工质量欠佳等都是造成松动的常见原因。

　　机械松动本身不是纯粹的故障，但它可放大故障，改变机械设备的动态特征，使机械设备的固有频率、阻尼比、弹性系数发生改变，极小的不平衡或者不对中都会导致支承系统产生很大的振动，影响机械设备的正常工作。

　　常见的机械松动有三种:结构框架或底座松动、轴承座松动、轴承等部件配合松动。

　　结构框架或底座松动主要包括以下几方面的故障:支脚、底板、水泥底座松动，强度不够;框架或底板变形;紧固螺丝松动等。结构、轴承座晃动或开裂引起的松动结构、轴承座晃动或开裂引起的松动包括以下几方面的故障:结构或轴承座开裂、支承件长度不同引起的晃动;部件间隙出现少量偏差时(尚无碰撞);紧固螺丝松动等。

　　8.轴承在轴承座内松动或部件配合松动

　　轴承在轴承座内松动或部件配合松动包括以下几方面的故障:轴承在轴承座内松动;轴承内圈间隙大轴承保持架在轴承盖内松动;轴承松动或与轴有相对转动等。

　　9.齿式联轴器卡死的故障

　　一般情况下，齿式联轴器允许轴系存在一定的不对中，但对中量超过联轴器许用位移或联轴器内零件润滑不当，联轴器便会处于卡死状态，使转轴之间变为刚性连接引起振动。由于这种故障的出现具有随机性，振动的幅值和相位不会总是重复的，当发现轴向振动幅值相位数据明显变化时，应考虑联轴器卡死的故障问题。

　　10.转轴横向裂纹的故障

　　转轴裂纹故障概率比其它故障少得多，但因能造成轴裂纹的因素有很多，如各种因素造成的应力集中、复杂的受力状态、恶劣的工作条件及环境等等，而且裂纹对振动的响应不够敏感，有可能发生断轴事故，因此危害是很大的。横向轴裂纹的振动带有非线性性质，出现2倍、3倍等高倍分量，随着裂纹扩展，刚度进一步下降，1倍、2倍等频率幅值随之增大。

　　结束语：

　　综上所述，如果对转动泵中经常出现的故障认真分析，归纳总结出不同故障类型所对应的谱图特征，才能为我们在实际生产中判断解决设备问题提供了理论依据。根据机器故障状态反映出的信息对设备进行全面的综合分析，准确确定故障原因，做出符合实际的诊断结论，达到诊断快速、维修及时的目的。

　　参考文献：

　　[1].焦鹏，离心泵常见故障分析与处理. 《设备管理与维修》，2011，10

　　[2].吕晓龙.离心泵常见故障分析与处理科技创新导报2011年第25期

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文章名称： 离心泵运行过程中常见故障的诊断

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