1、多级泵的结构与检修要点摘 要：多级泵作为现代工业生产中必不可少的一员，为石油、化工、轻工、农业甚至医药、食品的工业生产过程带来巨大的帮助。多级泵的作用是在其制造的真空环境下输送物料，包括抽除威胁工业生产的物料。本文首先大致介绍了多级泵的基本结构和分类，以便在后文的检修中做出结构的说明。其次，文章详细讨论了多级泵的检修要点，包括可能出现的故障及故障的根本原因，故障的检测方法和维修方法，希望能为多级泵的使用和检查维修带来帮助和参考。 关键词：多级泵 结构 检修 引 言 多级泵的用处广泛，带给工作人员安全的生产环境，减少培训成本，也给产品的质量带来保障。比如说水环泵可以抽除空气中的水和尘，减少了工作
2、人员对尘的吸入，减少了机器由于水分的原因使用寿命的降低；在化工中、在食品产业中，不锈钢转子泵安全又卫生，输送可食用加工原料。但是，多级泵有时也会出现一些故障，譬如气蚀、振动、发热等等，有可能对输送的物料产生不利的影响，严重的还有可能伤及操作人员。 一、简述多级泵的功能与结构 多级泵是一类整合了两个或两个以上单级泵的复合体。所谓单级泵，即是指只有一只叶轮的泵，其最高扬程一般只能达到 125 米。单级泵的优点是结构非常简单，性能相对稳定，体积小、重量轻所以容易搬运，除此以外，还比多级泵来说更容易操作，维修起来也比较方便，但是缺点是没有多级泵的一体化程度高。而多级泵整合了多个单级泵之后，带有超过 2
3、 只叶轮，扬程多变，比如某些卧式多级泵的扬程最低有 75 米，最高可以达到 685 米。多级泵的体积相对增大，操作相对复杂，维修难度也相对增大，维修成本升高。人们把多级泵按照外观分类为立式多级泵和卧式多级泵。也有人从它的制作材料上来分类，包括了不锈钢多级泵、LG 多级泵、MD 多级泵，DA 多级泵等等，还有利用运输的材料来分类的，比如水环泵。 总的来说，多级泵属于离心泵的一员，其功能是制造真空环境，进而输送物料。多级泵运送物料的方法就是通过叶轮的旋转，获取离心力。另外，泵体内的气体密度将被不断压缩然后被逐渐抽出，从而制造出真空的运送环境。具体情境如下：通过弹性联轴器的原动机的直接驱动，多级泵的
4、转动泵开始工作，叶轮开始旋转。旋转中，泵腔的容积在不断变化，从小变大再变小一直循环。当容积从最小逐渐变大时，就可以接通端面上的吸气口，此时气体将被吸入小腔中。随后，容积到达最大值逐渐下降，吸入的空气被不断压缩，吸气口被阻断。之后轮转接通排气口，将压缩了的气体排出泵外。逐步达到真空状态。多级泵在石油化工、机械、矿产，甚至医药和食品等工业部门中广泛应用，它的用途包括了真空过滤、真空蒸发、真空脱气、真空引水、真空浓缩、真空回潮和真空送料等等。其中，可抽取的物料甚至包括了易燃、易爆气体，过滤工业生产环境中含尘、含水气体，是工业生产中必不可少的环节。 多级泵的四大结构组成分别是定子、转子、轴承和轴封。
5、定子由拉紧螺栓夹紧，围成一个工作室，从吸入段，到中段，再到吐出段和导叶等等结构组成。转子则包括了轴、叶轮、平衡盘和轴套等等结构。其中，平衡盘的作用尤其重要，轴向力就由平衡盘负责平衡，因此，平衡盘是检修的重点内容。但是，由于科技进步，有一些新改造的多级泵已经取代了平衡盘这一结构，减少检修的麻烦和成本。轴承部分的主要结构包括了轴承体、轴承和轴承压盖等等，而且一定要经过油脂或稀油给予润滑才能进行使用。轴承的不正常弯曲会引发故障。多级泵的第四部分是轴封，现在使用机械密封比较普遍、实用。 二、多级泵的检修要点 在转子部分中，叶轮由于其转速高，最容易出现故障。在一段时间的使用过后，叶轮的口环会出现不同程度
6、的磨损。当磨损在允许范围之内的时候，可以在车床上操作，以原型填补胎具直到维持住原来的间隙不变。但是此时也可能出现因胎具移位所导致的不同心，所以检查转子的径向跳动和轴向跳动也是必不可少的。其次，叶轮由于一直有液体的存在，以及转动时产生的离心力所带来的压力，导致流体在叶轮的金属表面上进行洞穴状的腐蚀破坏。常常发生在高速减压区，在此形成的空穴在高压区被压破时产生了冲击压力，可以破坏金属表面的保护膜层，从而加快腐蚀进程。在发生气蚀时可以看到，金属的表面出现了许多细小的麻点，如果不注意及时维修更换，这些麻点会逐渐扩大，最后形成洞穴。所以要定期检查叶轮的磨损情况，及时发现问题并处理。对于气蚀现象的处理有很
7、多，首先是可以更换成更耐磨的金属材料，比如石墨对刚，还有锡青铜和聚四氟乙烯等等。这些可以应用在某些转速需求高的多级泵中，或者是输送润滑性能较差的液体的多级泵，如轻油，液化汽等等。 所以，从上文可以看出，叶轮对整个多级泵的工作的影响是非常巨大的。鉴于这个理由，推荐在安装多级泵的时候，预先进行转子部分的小装，也称为试装。其目的是安装前预先检查转子各部位的径向跳动量和轴向跳动量，尽早发现劣质材料或不合格器件造成的故障。径向跳动和轴向跳动会引起泵在运行中的振动和研磨，大大降低多级泵的使用寿命和效率。在发现问题之后应尽快维修和更换设备。 多级泵的故障主要根据测量出的径向跳动量和轴向跳动量来判断。当轴套的
8、径向跳动量过大时，会引起密封件之间的磨损和材料的泄漏；当叶轮的口环径向跳动量过大时，叶轮口环处不仅仅会出现磨擦和振动，很有可能还会引起事故。导致径向跳动量过大的原因还有泵轴的弯曲，包括了转子各零件之间接触面与泵轴中心线不垂直，在轴套预紧之后轴产生的新的弯曲，或者是零件加工的不同心，还有端面与中心线的不垂直等等这些原因。其他的原因还包括了旋转零件与轴配合间隙超过允许范围。这些由于轴弯曲所引起的径向跳动或轴向跳动超过允许范围的现象，首先应该对轴进行矫直，然后后再进行检查。泵轴的矫直法包括了机械加压法、捻打法、局部加热法和局部加热加压法。 对于平衡装置的检修也是非常重要的部分。平衡装置失衡同样会导致
9、径向跳动和轴向跳动的发生。平衡盘的作用是平衡轴向推力，同时定位转子的轴向，即当动静叶轮的中心是相对准的情况下，动静平衡盘之间存在一定的间隙。正常情况下，平衡盘和平衡环间的间隙是均匀的。否则非常容易发生不良运转，产生磨损。平衡盘的轴向间隙的调整是利用平衡盘前与轴套接合面处的垫片来进行的。平衡盘的检修内容还包括了瓢偏度的测量及检修。瓢偏度，即是端面与中心线产生的不垂直度。譬如动静平衡盘及护轴套等等这些部件，它们的加工、装配和检修都必须有很高的精度以避免出现瓢偏度。如果平衡盘出现瓢偏度，安装完成后的设备会在静止时出现动静平衡盘张口的现象，运行旋转时，会出现端面的晃动。 结语 多级泵是一类在现代石油、
10、化工、轻工、农业、医药及食品的工业化生产中必不可少的设备之一。其整合了单级泵，提高了一体化的程度，为工业生产提供了方便。多级泵由定子、转子、轴承、轴封四大部分组成，其功能是通过叶轮的旋转来制造真空环境，从而运输生产所需的物料，或者过滤、抽除那些威胁生产的物质。对多级泵的检修包括了转子结构中叶轮的检修，材料是否耐磨损，是否存在气蚀现象等等；对平衡盘的故障判断要看动静平衡盘在静止时的张口，以及是否出现端面晃动等等。好的合格的材料是保证设备正常运行的基础，必须严格检查，确保工业生产的安全和高质量。 参考文献： 1ANSI/API 610-2004，石油、重化学和天然气工业用离心泵S. 2王力英. 化
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