煤礦多級離心式排水泵的故障分析及處理

摘要：礦井排水系統是必不可少的煤礦主要的生產系統之一，隨著煤炭開采的延伸，越來越多的多級離心式水泵被應用到煤礦井下的排水中，本文對在實際工作中多級離心泵出現的常見故障進行分析，并提出處理措施。

關鍵詞：離心泵 故障 處理

多級離心式水泵的工作原理是多級離心泵泵軸上的葉輪在電機軸帶動下高速旋轉，充滿在葉輪內水在離心力的作用下，從葉輪中心沿著葉片間的流道甩向葉輪四周，水在葉片的作用下，水壓和流速同時提高，通過導殼流道被引向次一級的葉輪，逐次從葉輪、導殼流過，水壓持續增加。逐級疊加葉輪后，揚程提高，經出水口排出。在日常工作中多級離心泵的故障多種多樣，且一個故障點，有可能造成不同的故障現象。

現歸納如下：

1 啟動時水泵吸不上水的原因

①灌水量少，大量空氣殘留于泵內。發現水泵吸不上水后立即停泵，重新灌水，注意觀察真空表顯示的真空度。

②底閥漏水。一是底閥壞了；二是有煤塊、碎石等小塊異物卡在了底閥閥板與閥座之間，使之無法正常接觸。發現底閥漏水后，用大錘敲擊吸水管下端振掉卡在閥座上的小塊異物，如不奏效就直接拆卸底閥進行檢修。無底閥排水或采用射流器灌水無此故障。

③吸水籠頭堵塞。造成吸水籠頭堵塞的原因，一是塑料袋、樹皮等雜物堵塞了底閥濾網，水無法流過；二是水倉內泥沙、碎石、煤泥等雜物沉積，底閥被埋死。出現這種情況后，必須對水倉進行清理。另一方面，為使底閥保持暢通，要求在水倉外的水溝以及水倉和吸水井之間裝設箅網，以防井中有泥石等碎物沉積。安裝箅網后，堅持定期對水倉和箅網進行清理。對煤泥較大的礦井，還可以在水倉口設置煤泥沉淀池。

④吸水管漏氣。吸水管接頭密封性差，或裝設真空表的部位漏氣，管內殘留空氣，使得壓力表、真空表劇烈擺動。發現漏氣問題后，先通過排查鎖定漏氣部位，然后將吸水管接頭橡膠墊圈換新，或用麻線纏繞不嚴的絲扣，涂抹鉛油再擰緊。

⑤吸水側盤根漏氣，泵內殘存空氣。盤根未充分浸油或嚴重老化、盤根松散或壓蓋壓松脫后會出現盤根漏氣的情況。發現問題后先嘗試緊固松散的盤根，如不奏效再將盤根換新。

2 水泵運行后排水量太小的原因

①葉輪過度磨損或雜物阻塞部分葉輪流道，會影響水泵的排量。處理方法是對葉輪進行拆修或直接換新。

②排水管路銹蝕后透水。發現問題后可用管箍包裹漏水管段，或直接對這段管路換新。

③當排水管路結垢較多時，導致管徑縮小，排水阻力增加，流量下降。這時，應該清掃管路。

④底閥局部堵塞，吸水管或吸入側盤根漏氣。

3 水泵啟動和運轉負荷過大的原因

①水泵排水口上方閘閥在啟動時未閉合，加重了啟動負荷。正確的操作是啟動前先閉合閘閥，水泵正常運轉時再將閘閥緩慢開啟。

②泵軸彎曲，導致軸、軸套和小口環之間發生摩擦，葉輪和大口環相互摩擦，無疑加重了啟動負荷。此時，可直接取出泵軸校直。

③平衡環過度磨損或平衡盤不正。加工或安裝過程中存在缺陷，平衡盤過度傾斜出現軸向跳動的情況，導致平衡盤局部和平衡環相互摩擦，同時加重了啟動負荷。發現問題后，平衡盤須重新加工或安裝，直至達到使用要求。

④盤根壓蓋壓得過緊，水流無法對其充分潤滑，盤與泵軸軸套之間摩擦力增大，電動機運行負荷也隨之增加。盤根壓蓋的壓緊程度應該適當控制，過緊或過松都不利于系統正常運轉。

⑤聯軸器間隙太小，在水泵軸向吸水側移動時，特別是平衡盤和平衡環之間摩擦力過大時，兩個半聯軸器就會擠到一起，將軸向力傳至電動機軸，電動機運行負荷增大，軸承會出現不同程度的損壞。一般情況下，聯軸器間隙應該比泵軸竄量大一些。

⑥水泵裝配質量不達標。多級水泵各級葉輪之間的距離不對等，造成個別葉輪與中段或口環產生摩擦，電機負荷增加。處理措施是組裝前，先對葉輪和軸承進行預裝，設定合理的間距，以免因間距不相等影響水泵運轉。

⑦平衡室放水管堵塞。平衡室連著吸水側的吸水段，一般都會配設放水管，以壓低平衡盤背壓。放水管不通暢會影響平衡裝置發揮作用，同時導致軸向推力無法找平，從而增大平衡盤和平衡環之間的摩擦力，繼而導致電動機負荷增加甚至無法正常啟動。放水管被堵后先查明緣由，再采取有針對性的措施加以處理。

4 運行中的水泵排水突然中斷原因分析

①水井水位降低，水龍頭露出水面，水泵發生汽蝕，使得排水中斷。發現排水中斷后應立即停泵，等恢復至標準水位后再繼續運轉。水泵真空表是了解水泵運行狀態的主要途徑，現場監工人員應密切關注水泵真空表的變化，若真空值急劇上升，則表明水位降低，此時要立即查看水位作進一步處理。

②塑料袋等雜物包住了吸水龍頭，或吸水龍頭突然被埋，造成水泵吸水不暢而排水中斷。發現問題后立即停泵清井，恢復正常后繼續運轉。

5 水泵振動的原因

①當吸水高度大于水泵允許吸上真空高度時，水龍頭在水中的深入達不到運行標準，或水龍頭露出水面，此時水泵內會出現汽蝕現象，伴有劇烈的振動或噪音。發現水泵振動后應及時停泵處理。

②半聯軸器裝配質量差，兩個半聯軸器同軸度不達標，泵軸偏重心運轉引起泵體振動。要求在發現問題后立即對電動機與水泵的同軸度進行調校，直至消除振動現象。

③水泵振動的原因還有可能是泵軸彎曲或轉動部分相互摩擦引起的。處理方法是對該部分進行拆修。

④軸承過度磨損或損壞，軸承偏心運轉使得泵體振動。處理方法是泵承換新。

⑤葉輪損壞導致轉動部分失衡使泵體振動。須對葉輪進行拆修來處理這一故障。

⑥水泵、電動機地腳螺栓松脫，或基礎失穩，致使泵體失穩出現振動現象。發現問題后應立即緊固地腳螺栓，并對基礎進行加固。

⑦連接水泵的管路未固牢使得水泵振動。需要對管路支架進行調整或加固。

6 水泵軸承溫度過高的原因

①軸承潤滑度不夠會造成軸承運轉時發熱。需要多涂抹潤滑油，使軸承保持良好的潤滑度。

②潤滑軸承所用的潤滑油（脂）因長期放置而摻入雜物，油質下降，導致運轉時軸承過熱。潤滑油（脂）應定期換新。

③滑動軸承油環靈活性差，或根本不轉，帶油量小或帶不上油使得軸承發熱。油環應定期進行質檢，以免這類問題再次出現。此外，軸上的擋水圈損壞，水沿軸承流進軸承油池，水在油（脂）下部沉積，油漏完后剩下水，影響軸承的潤滑度而導致軸承過熱。因此，水泵作業時應加強現場巡檢，以便及時發現問題，解決問題，避免更大的經濟損失。

④軸承裝配步驟或裝配質量不達標，軸與軸承之間存在較大的間隙，使得軸承發熱。處理方法是對相關部件換新或調整間隙，使軸與軸承貼合良好，相互配合工作。

⑤泵軸彎曲，影響了泵軸和電動機軸的同軸度，使轉動部分失衡，水泵振動并對軸承產生附加力，最終導致軸承發熱。

⑥平衡盤和平衡環過度磨損，泵軸偏吸水側運轉。時間一長，軸承因承受軸向力而發熱，甚至過度磨損。發現問題后，先將平衡盤和平衡環換新，并對平衡盤尾部墊片進行調整，軸承也要換新。

7 水泵在運行中可能出現的異常聲音

①汽蝕異音：水泵出現汽蝕現象后會發出“噼啪”的爆裂聲。

②軸承異音：滾動軸承換新后都有一定的徑向緊力，使得滾動體吃力地運轉，并伴有嗡嗡聲，使得軸承升溫。聽到運轉的軸承發出口哨聲，說明軸承缺油。聽到運轉的軸承發出“噼啪”的聲音，問題可能是隔離架斷開，滾動體破碎或內外圈開裂，應該查明原因后再處理。

8 結語

多級離心泵的使用重點在安裝和維護，安裝達到標準后，維護到位，能大量的減少故障。故障出現后，要根據現象去判斷，能及時的排除，避免更大的事故出現。

參考文獻：

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[3]姜宏偉.離心式排水泵故障檢修方法及保養[A].水與水技術（第3輯）[C].2013.

作者簡介：朱正茂（1986-），男，助理工程師，2008年6月畢業于安徽理工大學，現任鳳凰山礦井下機電運行工區技術員，長期從事井下機電技術工作。