潛水電泵失效檢測技術與方法分析

李權

摘 要 潛水電泵失效或者故障的主要誘發因素為其機械密封失效或者其軸承失效。潛水電泵之所以會發生故障或者失效，最大一部分的原因是因為，潛水電泵的軸承失效或者是其機械密封出現問題，如果潛水電泵出現這些問題，會引發一系列的蝴蝶效應，一般會導致電機的電流增大，通過對潛水電泵機械密封的檢查，還有對軸承的日常檢查，對電流變化的控制范圍，可以對潛水電泵是否發生故障進行判斷，從而提前將問題扼殺在搖籃中，減少損失。本文主要探究潛水電泵機械密封失效以及軸承失效的檢測技術與方法，為潛水電泵的可靠性應用提供依據。

關鍵詞 潛水電泵；失效；檢測

潛水電泵在我們日常生活中應用比較廣泛。潛水電泵使用的行業主要是農業以及工業方面。而且在目前看來，我國所應用的潛水電泵數量非常龐大，雖然潛水電泵的數量很龐大，發生故障的概率也很高，這些都讓人們開始重視起對潛水電泵的設計，提高潛水電泵的可靠性，并且把可靠性列為衡量水泵質量的重要指標之一[1]。

想要提高潛水電泵的質量，進行失效檢測是非常重要的一個環節。接下來我們將首先對小型潛水電泵進行失效檢測，然后再介紹潛水電泵機械密封的失效檢測。

1 小型潛水電泵的失效原因分析

小型潛水電泵一般工作環境是在水中或者水下，所以說工作環境比較惡劣，尤其是對于這種帶電的機械而言，進水是一個很危險的事情，在這樣的工作環境下，潛水電泵的電機非常容易出現故障。

出現故障的主要原因，第一個是和機械密封有關。一般為了防止電泵進水，潛水電泵的電機是有機械密封的，但是如果機械密封出現問題或者端面過度磨損失效，從而導致電機進水，就會使電機出現短路，嚴重的話電機會直接燒毀。

第二個原因是和軸承有關。潛水泵的軸承本身的質量如果不過關的話，那么長期以往潛水電泵出現故障是早晚的事情。如果軸承本身質量太差，那么電機轉子和水泵葉輪就會不平衡，再加上電機長期工作會產生熱量，長期以往的話，這些熱量會讓電機變形，軸承的形狀也會發生變化，再加上潤滑劑等多種影響因素，就會導致軸承發熱壞死，嚴重的話甚至會發生堵轉，從而對電機產生嚴重影響，或者是因為磨損太嚴重，從而使轉子掃膛而燒毀電機。

而第三個原因是和電流有關系。潛水電泵有很多問題是和電流關系密切的，比如說因為泄漏引起絕緣電阻減少，這樣就會讓電流忽然增大，太大的電流量就會導致潛水電泵的電機產生問題[2]。

雖然潛水電泵產生的原因主要有和三個方面有關，但是如果有一方出現問題，極易發生連鎖效應，如果軸承本身就有問題，而隨著時間的推移，機械密封也會出現問題，這就會導致電流變化過大，從而使潛水電泵出現問題。

潛水電泵的軸承之所以發生問題，主要有以下一些原因。首先是和潛水電泵的結構所導致的軸向力發生不平衡有關。第二個原因是因為下軸被污染，導致軸承的潤滑油脂變質。潛水電泵如果軸承失去作用，最主要的表現是軸承的溫度變高，電流發生變動，軸承振動加劇。

因此在平常的檢測中，除了要對軸承的質量進行檢測以外，還要時刻注意電流的變化以及機械密封的嚴謹程度。總而言之，潛水電泵在實際工作中的模式，可以通過檢測機械密封以及軸承還有電流的變化，判斷出潛水電泵是否發生了故障。

2 潛水電泵檢測的技術與方法

2.1 潛水電泵機械密封的失效檢測方法

我們首先來討論一下潛水電泵的機械密封問題。對機械密封進行檢查，首先我們可以在電機里面安裝探頭，這樣就可以時刻觀察的是否出現電機進水。其次我們要在水泵的密封腔內安裝油水傳感器，從而時刻注意潤滑油中的含水量，一發現含水量超過標準，一定要對電泵的電機進行檢查[3]。

但是我們也會發現潛水泵的電機腔是非常狹窄的，因此實施以上步驟也存在著一些挑戰，比如說探頭的安裝就比較困難，因此兩個步驟進行比較，一般更推薦第二個方法，這個方法實施起來更容易，而且檢測出來的結果也更準確。

關于潛水電泵中密封腔含水量的檢測，檢測潤滑油中含水量的方法有很多，但是應用的最廣泛的一種方法是射頻電容法，這種方法檢測的結果相對準確，但是這種方法也面臨著一個問題，這種方法的探頭比較大，比較難裝進電機中，再加上影響的因素比較多，因此為了綜合多種方面考慮，可以選擇使用電阻法。電阻法的工作原理是檢測兩電極之間的電壓變化，通過對電壓變化的檢測來觀察電機中的含水量，這種方法之所以能夠實現的另一個原因也是和潤滑油本身的組成成分有很大關系。潤滑油中的組成成分導電率非常低，再加上水的導電率比較高，這就導致了電壓之間會發生明顯的變化。

2.2 潛水電泵軸承的失效檢測方法

想要檢測軸承，主要有以下幾種方法。第一種方法是在軸承的內部設置溫度傳感器。第二種方法是檢測潛水電泵的電流。三種方法是依靠加速度傳感器，來檢測潛水電泵的機體。這三種方法中第一種方法實施起來比較困難。因為潛水電泵的軸承部分在工作的過程中也會產生熱量，這些熱量會影響溫度傳感器對軸承溫度的實時檢測，從而無法判斷軸承是否發生故障，因此這種方法不是很推薦[4]。

而第二種方法，如果軸承出現故障，會引起一系列的連鎖效應，其他部分也可能會發生故障，這些都會讓電流發生變化。因此，如果想要通過檢測電流的變化來判斷軸承是否發生故障，影響的因素太多，因此這種方法的針對性也不是很強。第三種方法的效果會更好。并且通過后續處理可以得到相應振動參數的變化，可以以此作為依據，從而來對軸承是否發生故障進行判斷。

3 結語

綜上所述，潛水電泵發生故障主要原因是和機械密封與軸承質量出現問題有關。因此，選擇合適的方法來進行失效檢測是非常重要的。在機械密封方面，建議使用油水傳感器，對軸承的檢測，則建議使用加速度傳感器，經過對比發現這些方法效果最佳。

參考文獻：

[1]王雙波.潛水電泵機械密封結構設計的改進[J].機電信息，2018，（15）：90-91.

[2]孟凡有，張武，潘毅.某潛水電泵軸承失效分析及解決措施[J].通用機械，2015，（9）：82-84.

[3]蔣忠根，梁紅.潛水式塑料電泵結構分析與探討[J].科技與企業，2015，（7）：171-171，173.

[4]張連軍，郭玉朋.礦用深水潛水電泵無過載技術[J].煤炭技術，2019，38（7）：196-197.