摘要：离心泵指的是由轴承、轴、泵体以及叶轮组成的，用以输送液体的泵。通过选择不同材质和结构形式的离心泵，能够满足企业的生产需要。但在其运作过程中，由于缺乏科学、系统地维护工作，或是相关工作人员操作不合理等原因，极易发生故障。因此，加强对离心泵故障的诊断和检维修具有重要意义。本文主要针对离心泵的故障诊断与检维修工艺进行研究。

关键词：离心泵;故障诊断;检维修工艺

1离心泵概述

离心泵是一种常见的旋转机械，其内部的流体随着叶轮的旋转不断发生着能量转换，即流体的动能转化为势能。它被广泛应用在船舶、航空、水利、发电、冶金等各个领域，是这些领域不可缺少的组成部分。随着离心泵在工业中的应用越来越广泛，对离心泵运行状态的监测和故障特征的分析显得越来越重要。

离心泵主要由叶轮、泵壳（或泵体）、泵盖、轴、进水管、出水管以及机身等零部件构成。

叶轮是离心泵中最重要的部件，是泵内唯一直接做功于流体的部件。叶轮一般有三种形态，包括闭式、开式和半开式，不同形态的叶轮对离心泵的性能有着非常重要的影响。

泵壳（或泵体）是离心泵的主体，是一种流体能量转换部件，主要起到支撑、固定、导流以及稳流的作用。大多数泵壳的壳体是蜗壳式的，它可以存储从叶轮中甩出的流体，然后将其引至泵的出口，并使得流体的速度下降，势能提升。

2离心泵常见故障诊断

2.1离心泵常见故障分析

（1）离心泵转子类故障

离心泵转子类故障主要包括转子不平衡和转子不对中。当转子不平衡故障出现时，转子的质量中心与几何中心线未重合，按发生不平衡的过程进行区分，有原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡这三种情况。原始不平衡的表现为元件出厂时平衡为达到要求，在使用初期就产生较大的振动和噪音;渐发性不平衡的表现为在转子上不均匀的结垢现象，液体中颗粒长时间对离心泵叶轮磨损腐蚀，出现质量不平衡，离心泵的振动会随着时间的增加而加剧;突发性不平衡的表现为转子上的零部件或者叶轮流道被异物粘附与卡塞，导致离心泵的振动瞬间增强。当转子不对中故障出现时，相邻两转子的轴心线发生倾斜偏移。具有不对中故障的离心泵转子在运转过程中极易产生一系列危害离心泵的动态效应，例如轴承损坏、联轴器偏转、轴弯曲等，最终导致离心泵振动异常，噪声加剧。

（2）离心泵叶轮故障

1）故障描述及表现形式

离心泵在运行过程中，由于液体介质中颗粒、杂质的磨损，机械损伤，水利冲击，腐蚀，叶片自身缺陷等问题，使得叶轮失去平衡而产生振动并且运行时出现噪音，常见的故障类型有叶片磨损、叶片断裂和汽蚀。

2）故障原因分析

离心泵运转过程中，液体介质经过叶轮时产生水利冲击，随即形成叶片数倍频的周期性压力脉动，该脉动传递给离心泵泵体并引起振动，其频率是叶片的通过频率。叶片由于磨损或断裂，通过频率或者压力脉冲表明叶轮外径和导叶头间的距离太小，故障后与蜗壳角度不满足形成稳定的流动。叶片的通过频率为叶片数与工频的乘积。

汽蚀产生的原因在于液体在叶轮入口处的流速突然上升，此时形成的压力低于工作温度对应的饱和压力，导致一部分液体汽化，从而形成汽蚀。汽化后的汽泡碰上压力较高的区域时，受压突然凝结，于是四周的液体纷纷向此处填入，造成水力冲击。由于连续遭受局部冲击，材料表面逐渐疲劳形成损坏，从而导致金属表面剥蚀现象的发生，即出现不同大小蜂窝状的蚀洞，冲击不仅会引起金属部件的损坏，还会产生化学腐蚀的现象，同时使得设备被氧化。汽蚀过程的不稳定特征，在导致水泵产生振动和噪声的同时，还会使得汽泡堵塞叶轮槽道，致使扬程与流量同时下降，进而降低了效率。

（3）离心泵滚动轴承故障

滚动轴承的故障种类有很多，在实际中最常出现的是以下三种：疲劳剥落（点蚀）、磨损和胶合。

疲劳剥落（点蚀）指的是滚动轴承在工作状态时，滚动体和滚道间在交变载荷的共同作用下，两者表面会形成很强的循环接触应力，此时在表面容易形成疲劳源，疲劳源的产生会导致微裂纹的形成，而微裂纹存在轴承材质硬度高、脆性大的缺点，导致难以进行纵深发展，因此滚动轴承会出现小颗粒状剥落和表面附着细小麻点的现象。当故障更严重时，滚动轴承的金属表面由于成片状剥落导致凹坑状，此时若轴承继续运转，将会形成更大面积更大范围的剥落。疲劳点蚀会引起运转中的冲击载荷，从而加剧离心泵设备的振动和噪声。

磨损指的是滚动轴承内部互相接触的表面由于相对运动而产生的摩擦，摩擦会引发金属的形状、尺寸及性能发生改變。若磨损程度增加，会导致轴承游隙的扩大与表面粗糙度的上升，这不仅会使轴承的运转精度降低，也会使离心泵的振动和噪声随之增大。

胶合是指金属从一个表面粘附到另一表面上的现象，产生的主要原因是由于润滑不足和重载、高速、高温等。轻度胶合和重度胶合分别被称划痕和烧轴承。严重情况下的胶合状态会导致振动和噪声急剧增大，以至于多数情况下设备难以继续运转。

滚动轴承还存在着断裂、锈蚀、塑形变形和保持架损坏等故障类型，当出现上述情况时，轴承会出现不同程度的温度升高、振动剧烈和噪声，应及时处理故障。

（4）离心泵机械密封故障

机械密封也叫做端面密封，它主要用于防止流体泄漏，是针对旋转机械的轴封装置之一。机械密封的组成部分是动环、静环、压紧元件和密封元件等元件。端面密封的故障形式表现为磨损、热裂、变形和破损;弹簧等压紧元件的故障形式表现为松弛、断裂和腐蚀。机械密封故障在离心泵运行中表现为振动、发热、磨损，最终呈现出液体介质的泄漏。

2.2离心泵典型故障诊断方法

离心泵转子类故障和滚动轴承故障出现时，会出现明显的振动与噪声，通过对离心泵振动信号提取，采用模式识别的手段可以快速准确的识别出离心泵转子类和滚动轴承故障;离心泵叶轮故障多为叶片的断裂磨损，在运转过程中，最直接的反映是离心泵出口压力和扬程等相关参数的变化，通过流体力学仿真分析，模拟叶轮故障，将仿真结果和实际数据联系起来进行叶轮的故障判断。

3 离心泵故障检维修工艺

3.1 离心泵故障的维修诊断模式

随着对离心泵故障诊断的研究越来越深入，科研人员逐渐总结出了三种故障的维修诊断模式，分别是事后诊断模式、定期维修诊断模式以及预知性诊断维修模式。

（1）事后诊断：一般在机器发生故障导致不能正常工作后采取的诊断维修模式。它对维修工作人员的技术要求较低，修理费用也较低，但因为停机所带来的损失较大。

（2）定期维修诊断：定期维修诊断是一种基于机器的经验运行情况的预防性维修手段。它可以减少或防止故障的发生，有利于进行较长周期的维修计划。但会有机器设备利用率低，人力物力消耗大，维修成本高等缺点。

（3）预知性诊断维修：这是最好的诊断和维护方法，有助于我们尽早掌握运行机器的实际情况，有针对性、有目的地进行维护保养。这种诊断维修方法具有效率高、经济性好的优点，可以节省大量的维修费用。

3.2积极性维护管理技术

积极性维护管理技术主要指的是针对离心泵出现的故障和事故，通过查明问题发生原因，以此为基础制定针对性维护工作计划，实现对故障的立即处理。在对离心泵进行维护检查时，发现某一参数、零部件或是运行状态发生异常，工作人员应针对具体问题分析其原因，并在短时间内处理故障。通过开展积极性维护技术，能够实现设计上的整改措施，从根本上解决离心泵的故障和问题。因此，积极性维护管理技术的使用，能够有效延长离心泵使用寿命，避免设备的频繁维护和更换，降低企业生产成本，保证企业经济效益。除此之外，通过该维护技术能够保证离心泵运作的稳定性，但是需要注意的是，在开展积极性维护管理技术时，企业应安排专业水平较高的维护技术人员进行，实现对离心泵故障的顺利排出。

3.3预防性维护技术

预防性维护技术指的是在预定时间内，在机械设备尚没有发生故障的情况下开展的维修维护作业，通过对机械设备的系统性检查及测试，避免发生功能障碍，为机械设备的运作状态提供保障。在对离心泵开展预防性维护技术时，应安排好维护时间，根据离心泵使用时长、之前具有的故障记录等内容，对离心泵进行全面检查与测试，落实针对性维护计划，进而及时掌握离心泵存在的安全隐患并处理。通过对离心泵开展预防性维护技术，能够减少离心泵运作过程中存在的安全隐患，避免重大故障的发生。而且，通过整合利用离心泵维护资源，能够有效减少维护成本费用，避免企业出现不必要的资源和经济损失。

4结束语

综上所述，离心泵的检修和维护技術与离心泵运作质量和效率以及生产效益具有十分密切的联系。因此，相关工作人员应立足于离心泵的常见故障，在日常工作中加强对离心泵的故障诊断，并完善离心泵故障的维修诊断模式，采用预防性维护技术和积极性维护管理技术来针对离心泵的故障进行检修，进而为离心泵运行状态提供保障，促进企业的健康、可持续发展。

参考文献：

[1].周念.反应堆冷却剂泵振动诊断分析及处理[J].设备管理与维修.2014（08）：68-69.

[2].王迪，姜伟，朱红波等.故障诊断技术在离心泵中的应用分析[J].油田联合站机械，2014，41（2）：262-264.

作者简介：李涛，1986年9月，男，甘肃庆阳人，汉族，本科，助理工程师，研究方向：离心泵故障诊断与检维修工艺。