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离心泵在运行过程中叶轮脱落,是什么原因?
本人工作中一直有接触离心泵,也遇到过各种故障,基于我的认识来回答下这个问题。
离心泵是利用高速旋转的叶轮使液体获得动能的一种泵, 由于结构简单,流量均匀,振动小、输送液体类型多、流量和杨程范围宽等优点在农业、污水处理、矿业、火电、石油化工、船舶、轻工、食品、航空航天等行业有广泛应用。
离心泵主要分为单级离心泵(单吸、双吸、自吸、非自吸)和多级离心泵(节段式、蜗壳式、双筒式),但主体结构基本相同,主要有轴承、叶轮、传动轴、禁固件、密封件,泵壳体等。
叶轮是离心泵的核心部件。叶轮脱落的可能原因有:过载、紧固螺母松脱、叶轮卡滞。下面详细分析下:
1、 过载。实际工作转速超出了叶轮的设计转速,导致叶轮结构性破坏。可能是电机功率和离心泵选用不匹配导致。
2、紧固螺母松动。螺母无自锁结构、安装后无锁紧力矩检查、反复拆装导致螺纹损伤、反转或液体回流、工作台振动过大等均可能导致紧固螺母松动。紧固螺母一旦松动,在高速旋转的条件下就会引起叶轮工作不稳定进一步加剧和加快紧固螺母螺纹损坏和松脱,从而导致叶轮脱落。
3 叶轮卡滞。一般是由于较大异物进入了离心泵造成叶轮无法灵活转动,而此时叶轮又在正常旋转,在巨大扭力的作用下就会导致叶轮损坏和脱落。
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在使用离心泵的过程中,有时会遇到运行过程中叶轮脱落,这不仅会降低泵的效率和性能,还会增加维修和更换成本,接下来给大家讲解一下离心泵在运行过程中叶轮脱落,是什么原因。
1、固体颗粒的冲刷和磨蚀
当泵处理含有固体颗粒的液体时,颗粒会与叶轮表面发生冲击和摩擦,导致叶轮表面的磨损,这种情况在处理含砂、含泥浆等颗粒物较多的介质时尤为明显。
2、液体中的腐蚀性介质
某些液体具有腐蚀性,如酸、碱等,会侵蚀叶轮表面的金属材料,造成磨损和腐蚀。
3、不良的液体输送条件
例如,当泵的进口压力不稳定或存在过高的液体速度时,会产生液体冲击和水锤效应,使叶轮受到过大的冲击力,从而引起磨损。
4、不正确的安装和调整
叶轮与泵壳之间的间隙过大或过小,会引起叶轮的偏摆和振动,加剧叶轮的磨损,另外,不正确的叶轮材料选择和质量问题,也会影响叶轮的耐磨性能。
通常水泵内叶轮和叶轮轴是分离式结构,如果联接结构设计不合理或零件加工产生误差,由于高速及长时间运转叶轮就很有可能松脱,比如:
1.叶轮内孔、键槽的尺寸公差给大了,日常使用中会加速孔、轴表面磨损,在水流推动下受到轴向力作用,紧固件就有可能松脱而使叶轮跑出来;
2.无防松设计或设计不周全,叶轮与叶轮轴之间最合理传递周向力的方式是类似键槽的结构,周向力也是叶轮主要受力形式。造成叶轮松脱的轴向力是由于水流反作用力的多向性(扰流)造成的,只需要加上合理的防松结构,比如双螺母、防松垫圈、定位销这些常用结构。
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