高速泵潤滑油油壓故障分析與排除技術(shù)淺析

孫利 尹福成

【摘要】高速泵廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，是由電機，增速箱和泵組成，具有體積小、重量輕、小流量、高揚程、運行平穩(wěn)等特點。本文結(jié)合高速泵的結(jié)構(gòu)、工作原理特點及密封，重點結(jié)合高速泵潤滑油油壓故障實例，對故障產(chǎn)生的原因進行了分析，并結(jié)合原因分析對故障進行了排除，確保了高速泵正常運行。

【關(guān)鍵詞】高速泵 ?油壓故障 ?排除技術(shù)

一、高速泵的結(jié)構(gòu)

高速離心泵由增速機、機械密封、葉輪、誘導(dǎo)輪、擴散器密封腔體、潤滑油系統(tǒng)等組成。輔助油路系統(tǒng)是在啟動高速泵前使用。輔助油泵啟動后，油路系統(tǒng)里的油壓達到使用壓力，各潤滑部位得到潤滑，這時開起高速泵，啟動瞬間各轉(zhuǎn)動部位都得到充分地潤滑，避免由于高速啟動瞬間對軸承、軸瓦的磨損。運行油路系統(tǒng)也就是泵本身的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。啟動高速泵后，高速泵本身自帶的油泵運轉(zhuǎn)，將潤滑油打入運行油路系統(tǒng)，輔助油泵停止。

二、高速泵的原理及特點

高速泵的工作原理與普通離心泵類似，所不同的是利用增速箱的增速作用使工作葉輪獲得數(shù)倍于普通離心泵的工作轉(zhuǎn)速，從而獲得很高的排出壓力。高速泵主要由泵機組、增速裝置、潤滑、監(jiān)控系統(tǒng)、底座及電機組成。其特點為：單級揚程高達1900m，在低比轉(zhuǎn)速（ns）80以下能特別發(fā)揮高性能，而且沒有口環(huán)，所以不會產(chǎn)生由于口環(huán)磨損而引起性能下降的現(xiàn)象;采用完全開式直線輻射狀葉輪結(jié)構(gòu)，在高速運轉(zhuǎn)時也不會產(chǎn)生軸向載荷;由于泵內(nèi)最小側(cè)隙在1mm左右，因此對于黏度在0. 5Pa·s（500cP）以下固體顆粒小于0. 1mm的各種 液體泵也能正常運行;使用了在高速運轉(zhuǎn)情況下，能滿足各種使用條件，并能經(jīng)受長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的各種密封結(jié)構(gòu)和 優(yōu)異的機械密封;具有揚程中斷特性，所以在排出閥開放運轉(zhuǎn)時，不會發(fā)生電動機過載的危險;采用積木式設(shè)計思想、零部件模塊化和標準化程度高，做到大部分零部件能互換和通用，縮短了交貨期和降低用戶保養(yǎng)費用。缺點是易出故障，維修費用高。

三、高速泵的密封

高速泵由普通電動機通過增速齒輪箱增速后驅(qū)動過流部件，利用增速箱的增速作用獲得很高的排出壓力，高速泵的密封是由介質(zhì)密封，潤滑油密封，齒輪箱密封組成。泵體部分的軸封為兩套串聯(lián)的機械密封，兩套機械密封之間的密封腔充滿密封油，在密封液補給循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)，對機械密封進行潤滑、冷卻。增速箱與泵體之間有一空腔，泄漏的潤滑油和密封油都積聚到這里，經(jīng)排油孔排出。增速箱是泵高速化的關(guān)鍵，高速機械密封，滑動軸承是高速泵能夠安全長期運行的保證。

四、高速泵潤滑油油壓故障分析

（一）潤滑油油壓故障

某廠加氫車間在2013年改造后增加了兩臺貧液泵，型號為：SHP-V65-40-4/730，立式高速泵，廠家為北京巡航，由一臺三相異步電動機驅(qū)動，通過聯(lián)軸器帶動齒輪箱中的低速軸，中速軸，高速軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速達17600r/min，變速箱內(nèi)置擺線齒輪潤滑主油泵，油泵主要有帶有圓弧齒形的外轉(zhuǎn)子，偏心安裝的內(nèi)轉(zhuǎn)子組成，由低速軸通過安裝在外轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的兩個傳動銷傳動，通過彈簧給予油泵軸向預(yù)緊力，實現(xiàn)為低，中速軸上的滾動軸承和高速軸的滑動軸承提供潤滑油。在基座上配備輔助油泵，并配以油壓連鎖，當(dāng)主油泵油壓低于0.18MP時，輔油泵自啟，油壓低于0.13MP時停機。

2017年12月，A泵油壓低報警，輔助油泵自啟，拆檢發(fā)現(xiàn)變速箱中間托架在安放主油泵的部位出現(xiàn)數(shù)道貫通裂紋，是造成潤滑油降低的主要原因，聯(lián)系廠家更換中間托架后開機正常，運轉(zhuǎn)半個多月后又出現(xiàn)油壓低報警，

（二）潤滑油油壓故障原因分析

停泵拆檢發(fā)現(xiàn)中間托架上與主油泵底面相接觸的部位（此處左面為油泵出口，右面為油泵入口）整個平面出現(xiàn)大面積偏磨，并形成淺槽，深度達0.4mm，這就使?jié)櫥偷奈攵撕团懦龆藷o法完全隔斷，壓力較高的出口潤滑油會沿著此處回竄到吸入端，引起油壓降低。

主油泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒輪與外轉(zhuǎn)子的圓弧齒的配合嚙合面磨損嚴重，表面粗糙。分析是由于中間托架上安裝內(nèi)置擺線油泵座的平面（圖一）與中間托架定位密封面的平行度出現(xiàn)偏差，造成油泵在安裝后的垂直度偏移增大，使運轉(zhuǎn)中的齒輪產(chǎn)生徑向不規(guī)則跳動，，不能得到正確的嚙合位置，產(chǎn)生齒輪嚙合轉(zhuǎn)動干涉現(xiàn)象，這種不利的工作條件加劇了齒輪齒形的磨損，逐漸使齒面的變得粗糙，影響了油泵的工作效率，并產(chǎn)生較大的噪音。

五、故障排除

低速軸軸承座內(nèi)孔接觸不良，通過量缸表檢查，發(fā)現(xiàn)孔橢圓度超標，軸承在內(nèi)孔中無法自由竄動。根據(jù)以上分析，首先將內(nèi)置擺線油泵座的平面通過研磨回復(fù)原有的表面精度，然后將中間托架在床子上找好水平度，調(diào)整處理好定位面與油泵座底面的平行度，再將擺線油泵底面與中間托架上的油泵座平面對研，使兩平面達到完全接觸。修復(fù)低速軸軸承座內(nèi)孔，并使其內(nèi)徑比軸承外圈尺寸大0.02-0.04mm，更換新的主油泵后恢復(fù)。另外檢查清洗油冷器，提高冷卻效果，檢查主油泵出口與輔油泵出口連接處的單向閥，防止?jié)櫥脱貑蜗蜷y回流。試泵時，內(nèi)置主油泵油壓達到0.35MP.隨著油溫升高至70度左右，油壓保持在0.25MP，滿足設(shè)備的正常使用。

六、結(jié)束語

高速泵廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，是由電機，增速箱和泵組成，具有體積小、重量輕、小流量、高揚程、運行平穩(wěn)等特點。結(jié)合高速泵的結(jié)構(gòu)、工作原理特點及密封，重點結(jié)合高速泵潤滑油油壓故障實例，對故障產(chǎn)生的原因進行了分析，并結(jié)合原因分析對故障進行了排除，確保了高速泵正常運行。