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摘要：本文以景電工程為例，在總結泵站機電設備故障診斷方法的基礎上，分析了泵站機電設備的常見故障，并提出了相應的改進措施，以供參考。

關鍵詞：機電設備；檢修；故障診斷；景電工程

1工程概況

景電工程地處甘肅中部地區，是跨省區、高揚程、多梯級、大流量的大Ⅱ型提灌工程，距離蘭州市80km。景電工程整體由景電一期工程、二期工程以及二期延伸到民勤的調水工程三部分構成。設計流量28.6m3/s，加大流量33m3/s，工程設泵站43座，裝機容量25.97萬kw，最高揚程713m。共建有支、干、斗渠1391條2422km。灌溉區少雨、多旱、多風沙，地下水與地表徑流十分缺乏，灌溉用水均從黃河中提取，形成總灌溉面積7.333萬hm2。

2泵站機電設備故障診斷方法

泵站機電設備診斷故障的常用方式主要包括溫度檢測、鐵譜診斷、振動檢測等。溫度檢測通過測量機電設備的運行溫度和環境溫度，當溫度發生異常時溫度檢測系統將發出警報，此刻維護檢修人員將按照設備運行狀況對設備進行診斷。鐵譜診斷方法主要通過觀測設備元器件的潤滑程度以對機電設備的運行情況進行診斷，潤滑油能使得泵站機電設備在高梯度和強磁場環境下維持良好的運行形態，按照所提取的鐵屑密度制備光譜片，進而體現設備元件的磨損狀況。振動檢測主要利用振動頻率擴大器以促使傳感器振動信號被放大，接著監測振動的峰值情況，設備檢修維護人員通過研究振動狀況統計結果，可清楚掌握設備的能量轉化狀況。

3泵站機電設備故障分析

3.1葉輪偏心引起的振動分析

葉輪運轉正常時應處于泵軸兩支點的中心位置，葉輪偏離該位置時將引起兩側扭矩失衡而出現振動現象，從而極易引起設備故障。一般根據口環的軸向距離內外偏差來判斷葉輪偏心情況，內外差若超過2mm時葉輪的偏向邊將發生急劇振動，內外差超過5mm時泵站將不能安全運轉。葉輪出現偏心現象一方面是由于檢修引起的，在檢修時通常將流道作為評判葉輪置中與否的根據，觀測葉輪是否處于泵體流道的中心位置，若處于中心位置則表示葉輪為居中，然而在運行時因受泥沙沖刷、汽蝕等因素的影響，使得泵體的流道受到極大磨損，在進行涂護時因工藝較為粗糙，便會引起泵體流道出現偏差，從而造成葉輪偏離；另一方面是由于運行引起的葉輪偏轉，運行時軸套出現松動等會引起泵體出現偏心，進而引發振動故障。

3.2軸承故障和原因分析

泵站設備中通常包含滾動和滑動兩種軸承，滾動式軸承的主要故障表現為軸承過熱、噪音較大、軸承振動和失效等。滾動軸承失效一方面是由于軸承不合格、質量較差，另一方面在長期運行中水流進入軸承內部造成銹蝕而致使間距變大。軸承出現發熱狀況的原因：裝配過程不滿足要求，有硬裝和硬拆狀況出現；軸承本體發生偏心，造成潤滑油分布不均勻；軸向發生竄軸，加重了軸承的生銹與磨損，使內圈表皮發生脫落，滾珠和軸承架出現破壞、變形等。滑動式軸承的主要故障包括振動增大及升溫較高等，引起滑動軸承發生振動的原因是軸瓦間隔較大，滑動式軸承升溫較高的原因是潤滑油質量較差對瓦面造成嚴重磨蝕，且間隔較小導致油環的轉動性較差。此外，油環斷裂和油位較低等也可引起軸瓦突然升溫。

3.3泵腔進入雜物或空氣引發故障

泵腔中進入雜物或空氣是泵站設備在運行中的常見問題，通常會引發振動，從而導致出水量降低、定子電流下降等故障。空氣流入泵腔后會引起嚴重汽蝕和振動，致使過流元件加速破壞，雜物進入泵腔后將夾到進水葉片內部或堵到進水葉片之前，致使泵站機電設備因泵體兩側進水量失衡而出現急劇振動。導致泵腔流進雜物或空氣的原因：機組在低于最低水位條件下運轉，攔污柵前池的雜物較多，填料受到嚴重損蝕等。

3.4機組不同心引起故障泵站聯軸器徑向偏移與軸向間距超過許可范圍時也會造成機組發生振動，進而造成機電設備元器件發生故障。引起聯軸器出現不同心的因素：由進、出水兩側機電設備的更換引起；檢修時在泵體轉子被吊至泵腔之后，轉子和水泵內部各個接合面（尤其是口環定位槽接觸面）存在銹蝕，或泵腔內部存在雜物等，導致轉子無法進入準確位置。

4故障改進策略分析

4.1葉輪偏心振動改進策略分析

新焊接葉輪應進行靜平衡與動平衡測試，在將安裝好的泵體轉子吊進泵腔中時，應在泵體聯軸器和電動機上進行同心檢測，聯軸器軸向間隙超過3mm、低于10mm，且徑向偏移不超過1mm時為滿足要求。在間隙不滿足設計要求時，需對轉子進行調節，并清除泵腔中轉子所有接合面的雜物，然后對電動機的底腳楔塊進行調節。口環軸向間隔也需滿足要求，轉子在吊入應處位置后，通過油標卡尺對葉輪的內外兩側口環軸向間隔進行檢測，若兩側偏差不超過2mm，則表示安裝合格；若兩側偏差超出2mm，則葉輪發生偏心，需重新調節。如果口環兩邊軸向間隔偏差為6mm，那么為了使兩側保持平衡將偏差各調節3mm。若外側口環軸向間隔較大，則應通過壓力器松開口環外側的軸套螺母，保證軸套和軸套螺母的間隙為3mm，然后用千斤頂頂起外側軸頭使得泵軸朝內偏移3mm，此刻口環的內外軸向間隙趨于零偏差，即實現找正。

4.2滾動和滑動式軸承的故障改進策略

滾動式軸承應通過加熱機械油進行裝配，之后應對滾動式軸承間隙以及珠架、滾珠進行檢測，同時軸承涂抹潤滑油需適度，不可超出容積的2/3，并且要防止軸向竄軸的發生除去軸向力。對于滑動式軸承應及時修復嚴重磨蝕的軸承瓦面，并調節好軸瓦間隙，確保其處于1.5/1000～2/1000軸徑范圍內；控制好填料漏水情況，避免水流進軸承體內和油池中，轉子吊入時應避免油環受壓或受拉而出現形變，在運行中應實時做好軸承的溫度監控。當出現軸套松動問題時，應在泵站大修中選用適宜的軸套螺母擰緊，并通過專人監測，降低機組的倒轉時間和回數，減少機組在運行中的振動問題。

4.3泵腔中進入雜物或空氣引起故障的改進策略

應保證泵站運轉處于較高設計水位下，以降低通過進水口流入泵腔中的空氣量，并及時進行填料確保填料函漏水滿足設計要求，以防止空氣通過填料函而進到泵腔中，機組正常停運大于24h時開機之前應進行排氣。要對泵體受到嚴重汽蝕的部件進行防護，并清除攔污柵及前池處的雜物。雜物或空氣流入運行中的泵站時需停機將出水閥啟動約5°并倒轉約30s，之后閉合出水閥，在泵站停止運轉后，再啟運機組若不出現振動且定子電流正常，則表明已經排出了泵腔中的雜物或空氣。沙含量大于10%～15%時則盡可能不開機，在水質滿足要求后再重新啟動機組。

4.4機組不同心故障改進策略

首先，要進行電機調節即利用移動式電動機來實現找正。其次，在替換與更新進出閥時需借助焊接工藝，先緊固焊接位置的前、后法蘭螺栓，對正焊口開展焊接工作；檢修過程中應對泵蓋和泵體、泵體和口環接合面處通過角磨機、沙紙、煤油、灰刀等進行清潔。對聯軸器造成的偏心振動，應檢查其彈性膠圈是否合格，并定期做好檢測工作，對于變形、老化、嚴重磨損的要及時替換。此外，還要校正聯軸器偏心情況，并及時處理。

作者:張建偉 單位:甘肅省景泰川電力提灌管理局