泵轴弯曲分析
离心泵常见故障原因分析及维修措施
离心泵常见故障原因分析及维修措施作者：袁成英来源：《中国科技博览》2016年第13期[摘要]离心泵是工业生产中一种不可缺少的设备装置，随着企业的现代化程度的不断发展，对离心泵的要求也在不断加强，在离心泵的使用过程中，难免会出现一些故障和问题，及时准确地对离心机的故障进行排查和维护，是技术人员必须要掌握的技术。
本文主要分析了离心泵在生产使用中常见的故障进行分析，并提出解决措施，为离心泵维护提供参考。
[关键词]离心泵；故障；分析；措施中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0021-011.离心泵常见故障的原因分析造成离心泵故障的原因多种多样，常见的有选型不合理以及设备固有故障、安装、启动和运行故障，例如，因选型不合理造成泵超功率；因安装故障造成泵的振动与噪音严重超标；因泵的启动和运行故障造成泵不能正常启动及出水量逐渐减少、填料发热、轴承过热等。
判断离心泵的故障时，应结合设备的运行状态、基本运行指标和一定的维修经验进行综合诊断，以下主要针对离心泵启动和运行中的常见故障现象和产生原因进行简要分析，并提出相应的处理方法。
1.1 启动故障的原因分析与处理1.1.1 水泵启动负荷太大或转动部分卡死导致不能运行产生原因：①泵轴弯曲致使水泵口环间隙不均，转动部分受到摩擦或卡死；②零件装配错误以及水泵定位、找正不符合要求，致使转动部件之间失去间隙；③泵内零件破裂，卡住叶轮或泵轴；④填料压盖上得过紧，盘根受压抱紧或咬死泵轴；⑤转动部件锈死或被柴草杂物阻塞；⑥水泵启动时，出水阀未关闭，形成全负荷启动。
1.1.2 水泵启动后不出水产生原因：①水泵充水不足或抽气不彻底；②进水管道、填料函或真空管道漏气严重；③水泵的安装位置太高或进水池水面太低，以及管道损失太大等原因使水泵实际吸水扬程超过了允许吸水扬程；④抽水站的总扬程超过了水泵的总扬程；⑤水泵叶轮反向安装；⑥电动机相序错误致使电动机反转；⑦进水阀或出水阀未正常开启。
离心泵常见故障分析与处理
处理 ，是 保 证 生 产 平 稳 运行 的 重要 手 段 。 关键 词 ： 离心 泵
随着 石油化 工 等工业 的 不断发 展 ，对离 心泵 的要 求不 断增 加 。离 心 泵做 为输送 物料 的一种 转 动设 备 ，对 连续 性较 强 的化 高扬程 的 离心泵 。而 离 心 泵运转 过程 中，难 免会 出现各 种各样 的 故障 。因而 ，如 何提 高泵 运 行 的 可靠 性 、寿 命及 效率 ，以及 对发 生 的故 障及 时 准确 的 判断 处理 ， 是 保证生 产平稳 运行 的重要手段 。
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离心泵常见故障分析与处理
申士英 邵桂花
４ ５ ７ ５ ３ ２ ） （ 中原 油 田采油二厂 油气集输 大队濮 三联合 站 。河南 濮 阳
摘
要 ：离心泵运行过 程中 ，难免会 出现各种各样的故障。 因而 ，如何提高泵运行的可靠性、寿命 及效率 ，以及对发 生的故 障及时准确 的判 断
原因及处 理方法 如下 ：
灌泵不足 （ 或泵 气体未 排完） 。处理方 法是重新 灌泵 。 泵转 向不 对 。处 理方法 是检查 旋转方 向。 泵转速太 低 。处 理方法 是检查 提高转速 。 滤网堵塞 。处理 方法是 检查滤 网 ，消 除杂物 。 吸入 管路 漏气 。处 理方 法是 检查 吸入 侧管道 连 接处及 填 料函 密封 情况。
１ ． 泵 不能启 动或启 动负荷 大 原 因及 处理方 法如下 ： 原动机 或 电源不正常 。处理方 法是检 查 电源和 原动机 情况 。 泵卡 住 。处理 方 法是用 手盘 动联 轴器 检查 ，必要 时解体 检查 ，消 除动静 部分故 障。 填料压 得太 紧。处理 方法是 放松填料 压盖 。 排 出阀未 关 。处 理方法 是关 闭排 出阀 ，重新启 动 。 平 衡管不 通畅 。处理方 法是疏 通平衡管 。 ２ ． 泵不排 液 原 因及处理 方法如 下 ： 灌泵 不足 （ 或泵 内气体未排 完） 。处 理方法 是重新 灌泵 。 泵转 向不对 。处理 方法是检查 旋转 方向 。 泵转 速太低 。处理 方法是检 查转速 ，提高 转速 。 滤 网堵塞 ，底 阀不 灵 。处理 方法是 检查滤 网 ，消 除杂物 。
绘制泵轴弯曲曲线图方法
绘制泵轴弯曲曲线图方法
将轴颈两端支撑在滚珠架或V型架上，轴的窜动控制在0.10mm以内。
测量步骤为：
1、将轴沿轴向等分，应选择整圆没有磨损和毛刺的光滑轴段进行测量。
2、将轴的断面分成八等分，并作永久性记号。
3、在各测量段都装一千分表，测量杆垂直轴线并通过轴心；将表的大针调到“50”处，小针调到量程中间，缓慢盘动轴一圈，表针应回到起始点。
4、将轴按同一方向缓慢盘动，依次测出各点读数并作记录。
测量时应测两次，以便校对，每次转动的角度应一致，读数误差应小于0.005mm。
5、根据记录的数值计算出各断面的弯曲值。
取同一断面内相对两点差值的一半，绘制相位图。
6、将同一轴向断面的弯曲值，列入直角坐标系。
纵坐标为弯曲值，横坐标为轴全长和各点测量断面间的距离。
由相位图的弯曲值可连成两条直线，两直线的交点为近似最大弯曲点，然后在该点两边多测几点，将测得各点连成平滑曲线与两直线相切，构成轴的弯曲曲线。
如果轴是单弯，那么自两支点与各点的连线应是两条相交的直线。
若不是两条相交的直线，则可能是测量有差错或轴有几个弯。
经复测正是测量无误时，应重新测其它断面的弯曲图，求得该轴有几个弯、弯曲方向及弯曲值。
多级水泵泵轴跳动标准及校直
水泵泵轴跳动标准及校直1、泵轴跳动标准1）轴颈的锥度与椭圆度不大于轴径的1/2000。
但最大不得超过0.05mm，且表面不得有刮痕。
2）轴弯曲超过允许值可采用机械法或加热法进行校直。
轴允许跳动值如下表所示（单位：mm）：轴径处轴中部（1500转/分）轴中部（3000转/分）多级泵轴≤0.02≤0.10≤0.08≤0.052、泵轴的校直方法1）冷直法（1）利用手摇螺旋压力机校直泵轴径较小及弯曲较大时，可采用此法。
首先将泵轴放在三角缺口块内架住，或放在机床上利用顶针顶住轴的两端，然后将轴弯曲的凸面顶点朝上。
用螺旋压力机压住凸起顶点，向下顶压，直到泵轴校直为止。
（2）利用捻棒敲打校直泵轴径较大及弯曲较小时，可以采用此法。
这个方法是利用捻棒来冷打轴的弯曲凹面，使泵轴在此处表面延伸而较直。
捻棒应由硬度低于泵轴硬度的材料制成，或在硬度高的材料上镶铜套，捻棒的边缘必须有园角。
在校直泵轴时，将泵轴的凹面朝上，并支持住最大弯曲的凸面顶点。
在两端用拉紧装置向下加压，然后利用1-2公斤重的锤子敲打捻棒，使泵轴的凹面材料受敲打而延伸。
捻打时,先自最低凹面中央进行敲打，逐渐移向两侧，并沿圆周三分之一的弧面上进行，但越往中央敲打密度应当越大。
泵轴的校直量与敲打次数通常成正比。
注意最初敲打时，泵轴校直较快，以后较慢。
敲打时应注意掌握捻棒，勿损伤泵轴的表面。
（3）用螺旋千斤顶较直当泵轴的弯曲量不大时（为轴长的1%以下），可以在冷态下用螺旋千斤顶较直。
在矫直时，考虑到泵轴的回弹，要过矫一些，才能保证矫正后的泵轴比较正直。
这种方法的精度可达到每米0.05-0.15毫米。
（4）用钢丝绳矫直2）局部加热法将弯曲的凸面朝上，在周围用石棉布包扎，然后用喷灯或气焊急热。
加热温度约比材料临界温度低100℃左右。
急热后，由于金属产生塑性变形，使其表面长度缩短，在冷却后虽有所拉伸，但已不能恢复原始状态了，从而造成与原始弯曲方向相反的反弯曲，使凸面平坦而达到校直泵轴目的。
泵轴断裂分析报告
泵轴断裂分析报告1. 引言泵是工业生产中常用的机械设备，用于输送液体或气体。
然而，由于各种原因，泵轴断裂问题经常出现，给生产带来了困扰。
本报告旨在对泵轴断裂问题进行分析，找出可能的原因，并提出相应的解决方案。
2. 泵轴断裂原因分析2.1 材料问题泵轴在运转过程中承受着巨大的载荷和压力，若材料强度不够，就容易发生断裂。
可能的材料问题包括材料质量不过关、材料硬度不符合要求等。
2.2 过载问题泵在使用过程中可能会因为长时间超负荷工作导致轴的断裂。
过载问题可能源自设计不合理、操作不当等因素。
2.3 不良制造工艺泵轴制造工艺不良也可能导致断裂问题。
例如，制造过程中可能存在热处理不当、表面处理不完善等问题。
2.4 润滑不良泵轴的润滑问题也是断裂的原因之一。
如果润滑不足或使用不当的润滑剂，会导致泵轴在运作时产生过多的摩擦和磨损，最终导致断裂。
2.5 其他因素除了上述原因外，泵轴断裂还可能与设计不合理、安装不当、维护不及时等因素有关。
具体原因需要深入分析。
3. 解决方案针对泵轴断裂问题，提出以下解决方案：3.1 改进材料质量在泵轴的制造过程中，选用高强度、高硬度的材料，确保材料质量过关。
可以引入新型材料或改进现有材料的制造工艺，以提高材料的强度和耐磨性。
3.2 优化设计通过改进泵轴的设计，提高其承载能力和抗压能力。
可以在设计上增加轴的直径或优化轴的形状，从而提高泵轴的强度和抗断裂能力。
3.3 加强润滑合理选用润滑剂，并加强对泵轴的定期润滑和维护。
确保泵轴运作时摩擦和磨损的最小化，减少断裂风险。
3.4 定期检查和维护建立定期检查和维护机制，对泵轴进行全面检查和保养。
及时发现泵轴出现的问题，并采取相应的维修措施，以减少断裂的可能性。
3.5 增加安全因素在泵轴的设计和使用过程中，增加安全因素是重要的。
可以在设计中考虑疲劳寿命，并设置适当的预警装置，及时提醒操作人员进行维护和更换。
4. 结论通过对泵轴断裂问题的分析，我们可以得出以下结论：1.泵轴断裂问题可能源自材料问题、过载问题、制造工艺问题、润滑问题等多个因素的综合作用。
离心泵特性曲线测定实验
实验7 离心泵特性曲线测定实验一、实验目的1. 熟悉离心泵的结构、性能、操作和调节方法，掌握离心泵的工作原理。
2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法。
测定单级离心泵在恒定转速下的特性曲线，绘制H e-q V、N a-q V、η-q V曲线，分析离心泵的额定工作点。
3. 掌握离心泵流量调节的方法。
4. 掌握离心泵特性曲线的影响因素。
5. 了解常用的测压仪表。
二、实验原理离心泵是一种液体输送机械，主要构件为旋转的叶轮、固定的泵壳和轴封装置。
离心泵泵体内的叶轮固定在泵轴上，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴在外力带动下旋转，叶轮同时旋转，泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，侧旁的排出口和排出管路相连接。
启动前，须灌液排出泵壳内的气体，防止出现气缚现象。
启动电机后，泵轴带动叶轮一起高速旋转，充满叶片之间的液体也随着旋转，在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量，使叶轮外缘的液体静压强提高，同时也增大了动能。
液体离开叶轮进入壳体，部分动能变成静压能，进一步提高了静压能。
流体获得能量的多少，不仅取决于离心泵的结构和转速，而且和流体的密度有关。
当离心泵内存在空气，空气的密度远比液体小，相应获得的能量不足以形成所需的压强差，液体无法输送，该现象称为“气缚”。
为了保证离心泵的正常操作，在启动前必须在离心泵和吸入管路内充满液体，并确保运转过程中尽量不使空气漏入。
离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H e、轴功率P a及效率η与液体流量q V之间的关系曲线，如图6-10所示，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
离心泵的特性曲线与离心泵的设计、加工情况有关，而泵内部流动情况复杂，难以用数学方法计算，只能依靠实验测定。
图6-10 离心泵的特性曲线1. 流量的测定本实验用涡轮流量计测量液体的流量。
测量时，从仪表显示仪上读取的数据是涡轮的频率f ，液体的体积流量为：Cfq V =（6-20） 式中：f 为涡轮流量计的脉冲频率，Hz ；C 为涡轮流量计的流量系数，脉冲数/升。
鲁地拉水电站渗漏深井泵轴弯曲变形、断裂原因分析及处理
鲁地拉水电站渗漏深井泵轴弯曲变形、断裂原因分析及处理摘要：鲁地拉水电站2号渗漏深井泵运行过程中发生异常声响，电机底座振动大，泵出口无流量、无压力，根据以上情况分析原因、并解决问题。
关键词：深井泵；传动轴；扬水管；力矩前言云南华电鲁地拉水电有限公司地下厂房水轮机层安装有三台型号为450RJC900-30*3的渗漏深井泵，主要排除渗漏集水井的水。
渗漏集水井的水主要来日地下厂房渗水、水工建筑物的渗水、水轮机固定导叶自流排水等。
渗漏深井泵主要分为三大部件组成[1]：工作部件、扬水管、井上部分。
工作部件由导流壳、叶轮、叶轮轴、滤网等零部件组成；扬水管由扬水管、传承轴、联轴器、轴承及支架等零部件组成；井上部分由泵座、推力轴承、电机轴、电机、填料箱等组成。
流量Q:850m³/h扬程H：80m功率P：280KW电压V：10KV转速n:1475rpm1概述1.1 运行情况2020年07月03日，2号渗漏深井泵运行时报故障，现场检查启动2号渗漏深井泵，深井泵整体运行振动大，填料箱部位没有水溢出，泵出口的流量计显示无流，压力表显示无压力。
1.2 检查将2号渗漏深井泵切除运行，进入集水井井口检查，发现2号渗漏深井泵第11节与12节扬水管连接处螺栓全部断裂，传动轴也断裂，整体脱落掉至渗漏集水井内，包括水泵工作部件、1节520mm的扬水管与传动轴、2节2500mm的扬水管与传动轴、滤网等部件。
1.3 将掉落至渗漏集水井的部件打捞，拆除井上部分以及扬水管，发现如下问题：（1）填料箱石墨盘根损坏，铜轴套内部有磨损刮痕。
如图1、图2。
图1 图2（2）传动轴全部弯曲变形，如图3。
图3（3）共有13个轴承支架，3个支架断裂，支架轴承损坏9个，轴承端盖螺栓断裂,如图4。
图4（4）第11节传动轴从螺牙最后一牙处断裂。
如图5、图6。
图5 图62原因分析（1）安装过程中，扬水管之间连接螺栓预紧力不够、预紧力不平均，深井泵经过长时间运行，扬水管连接螺栓松动，导致泵在运行过程中摆度、振动增大，螺栓松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于螺栓，致使螺栓损坏。
测量泵轴弯曲度的方法
测量泵轴弯曲度的方法1、泵轴检修高压水泵结构精密, 动、静部分之间间隙小,转子的转速高，轴的负荷重，因此对轴的要求严格。
轴的弯曲度一般不允许超过0.05mm, 否则应进行直轴工作。
解体后若发现泵轴有下列情况之一时,应更换新轴。
轴的表面有裂纹; 轴的表面有被高速水流冲刷而出现较深的沟痕,尤其是在键槽处，轴弯曲很大,经多次直轴而又弯曲。
对于泵轴个别部位有拉毛或磨损肘,可采用热喷涂或涂镀工艺进行修复。
2、轴弯曲测量测量轴弯曲时,应在室温状态下进行。
大部分轴可在平板或平整的水泥地上, 将轴颈两端支撑在滚珠架或V形铁上进行测量,而重型轴如汽轮机转子轴,一般在本体的轴承上进行。
测量前应将轴向窜动限制在0.1mm以内。
3、测量轴弯曲的步骤如下：（1）将轴沿轴向等分成若干测段,测量表面应尽量选择在正圆没有磨损和毛刺的光滑轴段。
（2）将轴的端面分成若干等份（一般为八等份）。
带联轴器的轴,可按联轴器的螺栓孔等分，如下图（a）; 没有联轴器的轴，以键槽为起点等分，如下图（b）；并作上永久性记号。
等分点作为测点 , 以后的一切测量记录都应与这些记号一致。
（3）将百分表装在测量位置上（最好在每个测段都装一百分表）, 测量杆要垂直轴线 , 其中心通过轴心,如下图所示，将表的大针调到“5 0 ”处 , 把小针调到量程中间, 然后缓缓将辅转动一圈,表针应回到始点。
（4）将轴按同一方向缓慢地转动 , 依次测出各点读数 , 并作好记录，下图共有5个测量断面，每个断面测 8 点。
测量时各断面应测两次 , 以便校对 , 每次转动的角度应一致 , 读数误差应小于0.005mm。
（5）根据记录 , 算出各断面的弯曲值。
取同一断面内相对两点的差值的一半 , 绘制相位图，如下图所示。
（6）将同一轴向断面的弯曲值 , 列入直角座标系。
纵座标表示弯曲值 , 横座标表示轴全长和各测量断面间的距离。
根据向位图的弯曲值可连成两条直线,两直线的交点为近似最大弯曲点 , 然后在该点两边多测几点 , 将测得各点连成平滑曲线与两直线相切,构成一条轴的弯曲曲线。
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如果我们假设从内侧轴承的中心到叶轮的中心的轴的长度是一个固定的量.(8英寸或 200毫米),然后我们能容易的看到填料箱区域中不同轴径的效果.以下的表显示这个关 系
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
If you keep this ratio below 60 (2 in the metric system) you will not have too much trouble with shaft bending. If, however, you do not have a low L3/D4 you will have problems with the shaft packing, mechanical seals and the pump bearings. Keep in mind that we are measuring the shaft diameter. If there is a sleeve on the shaft, do not measure the diameter of the sleeve. 如果你保持这个比率低于60(在米制系统中为2),你将对轴的弯曲没有太大的麻烦.如果,仍然你没 有一个低的L3/D4,你将对轴的填料,机械密封和泵的轴承有问题.记住我们测量轴的直径.如果在 轴上有一个衬套,不要测量衬套的外径 Pump packing has a very poor memory and is not able to follow the bending or deflection of a badly designed shaft. Some packings can be readjusted for the changing leak rate, but in almost every case additional heat will be generated requiring even more flush water to remove the extra heat. If the packing is not re adjusted with the changing of the pump discharge head then excessive leakage will follow, and along with it emdash; all of the problems associated with too much leakage. 泵的填料有一个非常不好的记忆,和不能跟随弯曲或恶劣设计的轴的偏斜.为了改变泄漏率,一些 填料能够被调整,但几乎在每种情况下附加的热将会产生,需要更多的冲洗水来移除额外的热.如 果在改变泵的排放压头时,填料没有再调整,那么过多的泄漏将跟随;所有跟太多泄漏有关的问题
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
Steven_Tianjin
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
When a centrifugal volute type pump is operating at its best efficiency point (B.E.P.) the bending forces are evenly distributed around the impeller. 当一个离心蜗壳类型的泵运行在它的最佳效率点上的时候,弯曲力将均匀的分布在叶轮上. If the pump discharge is throttled from this B.E.P. then the fluid velocity is changed and you will experience an increase in pressure at approximately 240 degrees from the cutwater in the direction of shaft rotation. 如果泵的排放从这个B.E.P截流,那么液体的速度被改变和你将经受一个压力的增加,在轴的旋转 方向中从分水角大约240度的地方 It also follows that if the pump capacity increases because of a lack of sufficient head then this change in flow will cause an increase in pressure in the opposite direction, or at approximately 60 degrees from the cutwater. 它也遵循如果泵的容量因为缺少充足的压头而增加,那么这个流量中的改变将引起相反方向中压 力的增加,或在大约从分水角60度的地方
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
The following illustration shows these forces.
以下的图解显示这些力
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
How much the shaft bends depends upon the length of the shaft and its diameter. The strength of the shaft has nothing to do with this. The strength only determines if the shaft will break. 轴弯曲多少依靠轴的长度和它的直径.轴的强度对这个不能做任何事情.强度仅仅确定 轴是否将破裂 The following formula is a simplified version of this longer formula. It is the formula we use for a single stage centrifugal pump with a solid, round shaft and an over hung impeller. 以下公式是这个更长公式的简单版.它是为一个有实体,圆轴和整个吊起叶轮的单阶离 心泵使用 You will note that shaft strength does not enter into the formula. The important number is the Modulus Of Elasticity (E), and as you will learn just about every shaft we use in the pumping business has the same modulus 你将注意到轴的强度没有进入公式中.重要的数是弹性模量,和随着你将认识到仅仅是 我们在泵的事业中使用的轴有相同的模数
Bending of the pump shaft 泵轴的弯曲
A bending shaft can be deadly to a mechanical seal because it increases the opportunity for the rotating part of the seal to contact a stationary portion of the pump, causing the lapped seal faces to open and let solids penetrate. If we can keep the lapped seal faces together the seal will not leak and solids cannot penetrate between them. The more shaft movement we have, the more likely the faces are to open. 一个弯曲的轴对于机械密封是致命,因为它增加密封的旋转零件接触泵的固定部分的 机会,引起重叠面打开和让固体穿透.如果你能保持重叠面在一起,密封将不会泄漏和 固体不能在它们之间穿透.我们有更多的轴的移动,面更可能打开 Bearings are affected by the shaft movement in the same way they are affected by pump/ motor misalignment. There will be an increase in the bearing loading and a corresponding increase in the lubricating oinding of the pump shaft 泵轴的弯曲
Since the F is the same in both pumps, along with 3, 1/4 and 64; and since the Modulus of Elasticity is just about the same for all shaft materials, we can cancel out those terms and we are left with Y = L3 /D4 This ratio then becomes a logical method of comparing two competing pumps that have different shaft sizes. This ratio is often called the stiffness ratio, slenderness ratio, or the flexibility factor. 因为F在两个泵中一样,连同3,1/4 和64;和因为弹性模量对于所有的轴大约相同,我们 能消除这些术语,我们保留为Y = L3 /D4 ,这个比率然后变成比较有不同轴尺寸的两个 竞争的泵的合理的方法.这个比率通常被称为硬度比,长度直径比,或挠曲系数 If we assume that the length of the shaft from the center of the inboard bearing to the center of the impeller is a fixed amount (8 inches or 200 mm.) then we can easily see the affect of varying the shaft diameter in the stuffing box area. The following table shows the relationship