HAMMELMANN五柱塞高壓除鱗泵維護及故障處理

摘 要： 本文簡單介紹了柱塞泵的工作原理及工作特性，結合HAMMELMANN柱塞泵的現場維修使用及故障處理經驗，提出一些合理的維修及維護措施，并對柱塞泵常見故障產生的現象、原因、預防措施進行了總結分析，以利于柱塞泵使用、維護者提高柱塞泵使用維護技能。

關鍵詞：高壓除鱗；柱塞泵；維護；故障處理

1.柱塞泵的工作原理及工作特性

柱塞泵屬于往復式容積泵，它通過柱塞在液缸工作腔的往復運動使工作腔產生周期性變化，并依次開啟吸入閥和排出閥，從而吸入排出液體。

1.1.HAMMELMANN柱塞泵性能參數型號：

HAMMELMANN HDP552，流率：766升/分，額定壓力：390Bar，最高液體溫度：40℃，電機速度：1500rad/min，曲軸轉速：303 rad/min，柱塞直徑：75mm，所需功率：550KW，連桿力：175000N，介質：濁環水。

1.2.柱塞泵的工作特性

泵的理論流量恒定，在不考慮泄漏的情況下，泵的流量只取決于工作腔容積變化率即取決于泵的結構參數；瞬時流量是脈動的，泵在一定工況下理論排量是恒定的，但由于活塞速度是周期性地變化的，故其瞬時流量也將周期性地變化，脈動周期是由泵的曲柄滑塊機構的運動特性所決定的；柱塞泵的泵壓主要取決于泵本身的動力、強度和密封，但也會受其它因素的干擾和影響。

2.柱塞泵常見故障原因分析及排除

2.1.配水閥組件損壞

2.1.1.故障現象：

配水閥組件損壞主要表現為管路壓力波動范圍大，柱塞泵泵頭及液缸部位有周期性刺水聲音，有時會出現比較嚴重的拍擊聲。配水閥組件損壞情況如圖1、2所示：

2.1.2.故障原因分析

由于泵長期運行使得部分閥芯彈簧剛度減小，吸入液體的過程中，在其它閥順序關閉時，該閥片關閉延遲，導致流量脈動加強，使水壓出現波動，加上閥芯及盤片長期周期性打開關閉，交變應力產生的金屬疲勞使得閥芯或盤片達到使用壽命而引起泄漏；根據以往檢修維護經驗，水質對配水閥組件壽命有較大的影響；用于盤片導向的彈簧包因盤片長期偏磨導致一側壁厚減小，最終使盤片無法完全與配水閥配合面壓緊，導致高壓水從盤片一側泄漏，使盤片損壞，這種情況一般會導致泵內出現嚴重的拍擊聲，需馬上停泵檢修。

2.1.3.預防措施

由于配水閥成本較高，且該故障劣化速度較慢，不會影響生產。因此主要以事后維修為主。定期對水質進行跟蹤分析，以保證水質符合相關要求；備件到貨后對備件及時進行檢查驗收，確認合格后上線。

2.2.柱塞套脫開或連接盤拉斷

2.2.1.故障現象：

泵使用初期由于維修經驗及其它原因，經常會出現柱塞套被拉開、連接盤被拉斷或半月環被拉裂的情況，故障出現后柱塞泵存在非常明顯的撞擊聲，需立即停泵處理。

2.2.2.故障原因分析

通過對該故障進行分析，認為柱塞填料過緊，裝配不當等是導致該故障現象頻發的主要原因，后來通過將進口低壓填料進行重新切料，并改進填料的安裝方法，由原來的填料放入后先依次緊固螺栓再裝入柱塞改為填料放入后先將柱塞放入柱塞套，再依次緊固螺栓的順序。另外嚴格按步驟、按規定力矩對填料壓蓋螺栓十字交叉依次進行緊固，該措施實施后，此類故障再未出現過。

2.3.泵頭閥座孔部位出現裂紋

2.3.1.故障現象

故障產生后會出現壓力降低或軟管抖動，泵打壓時泵頭內有持續刺水的聲音；泵頭刺裂嚴重時泵頭閥座部位有溫度升高的現象，且壓力下降非常明顯。泵頭刺裂情況如圖3所示：

2.3.2.故障原因分析

泵頭存在缺陷，閥座孔部位有裂紋、砂眼等；閥座環安裝不當，由于閥座環有嚴格的預緊力，若預緊力嚴重超過或達不到設定的力矩，都有可能造成閥座環密封破裂或密封不嚴，導致高壓水從高壓腔流向低壓腔，最終導致泵頭刺壞。

2.3.3.預防措施

備件到貨后，對備件及時進行檢查驗收，確認合格后上線；更換閥座時檢查閥座質量，同時應對閥座安裝過程進行檢查確認；對使用年限較長的泵頭及關鍵部件，應做好備件儲備，在出現故障時及時進行更換處理。

2.4.柱塞填料刺穿

2.4.1.故障現象

該泵發現填料刺穿時情況都比較嚴重，高壓填料所剩無幾。填料刺穿后期除鱗泵壓力下降明顯，且高壓軟管抖動較厲害，低壓盤根處會有水流下，柱塞上有明顯的拉痕。如圖4所示。

2.4.2.故障原因分析

密封填料磨損或數量不夠；填料總成壓蓋松或螺栓斷裂；柱塞偏磨銅壓蓋、導向環，使柱塞與填料之間存在間隙。

2.4.3.預防措施

定期檢查，發現低壓填料漏水時，及時更換填料、彈簧、銅壓蓋、導向環等柱塞易損件；緊固填料總成法蘭螺栓時要嚴格按照要求的力矩及方法進行。

3.結語

柱塞泵故障與設備制造、維修保養、使用操作都有密切的關系。因此在努力提高設備本質可靠性的前提下，合理制定檢修周期、定期檢查維護計劃、做好檢修過程管理；及時對備件檔案進行更新記錄，特別是加強油質、油溫、油壓的跟蹤管理工作；嚴格按照相關的設備管理制度及操作維護手冊進行設備維護和操作。相信柱塞泵的大部分設備故障都可以有效避免。

參考文獻

[1]HAMMELMANN.高壓泵HDP552 操作說明書 2004.12