水泵的故障原因分析

李绍峰

（阜阳市河道管理局　，安徽　阜阳　236002）

摘要:充水式潜水泵出现故障的原因，排除方法、抢修应急办法及对水泵轴承结构进行改进后的效果。 

关键词：潜水泵；故障原因；轴承；改进；抢修    

中图分类号：TH3      文献标识码：A      文章编号：

Analysis on the reason for the water pump failure 

Li shao feng

(the River Administrative Bureau of Fuyang ,Anhui 236002)

Abstract: This passage introduces the cause of the malfunction of  waterfilled submersible pump and gives methods of  malfunction removing and emergency repairs. The effect of repaired and improved structure of the bearings of the water-filled submersible pump is shown at the end of the passage.

Keywords: submersible pump, the cause of the malfunction,bearings,improve,repair

1　　概述        

充水式潜水泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具，由水泵、电动机两部分组成，水泵位于电泵上部，为离心式或轴流式结构；电动机位于电泵下部，为充水三相异步电动机结构。电机主要由定子、转子、上下导轴承和推力轴承组成。电机的上下导轴承为水润滑的轴承，导轴承承受电泵工作时的径向力；电机底部设有能承受水泵上下轴向力的止推轴承，密封圈和防纱帽组成电动机的密封装置。充水式潜水泵性能稳定，质量可靠，广泛应用于农田排灌、防汛抢险、施工降水、砼养护、建筑、污水处理、工业用水、喷灌、生活饮水输送等场合。

作者简介：李绍峰（1962-）,男,安徽阜阳人,大学专科，工程师，从事水利工程管理。

2　　安全运行期故障　

　充水式潜水泵虽然有电机、水泵一体，潜入水中运行，结构简单，节能高效，安全可靠；造型美观，噪音小，无污染，对安放环境适应性强；安装、使用、维护方便，占地面积小，无须建泵房等优点；但是，使用过程中各种因素的影响常常造成过早地出现故障，无法继续使用，如无备用水泵，常常措手不及。

3　　故障原因分析

1、潜水泵的常见故障、原因分析与处理一览表

　　电源没送到位、缺项、电压过低、水泵卡死均会造成短时间没反应，停电、跳闸将造成长时间没反应。

3.2　出水量小、不出水

水泵使用运行过程中，水泵配用出水管内径常常不符合规定的要求、长度过长，滤水网口堵塞、叶轮堵塞，叶轮磨损、叶轮烂边等现象时有发生，以上是引起输水管道总水头损失∑h值（m）值增大，管道工况改变，水泵出水量减小的主要原因。水泵潜入水深度浅，有空气吸入；水源不足、电机反转也会造成出水量减小或不出水。

3.3　跳闸　

　（1）电源控制保护系统跳闸。控制保护系统本身故障，如触点接触不良导致控制器发热；三项电压缺项、电机过热过电流保护。

（2）水泵过欠压。电网电压波动超出允许范围（额定值的0.9－1.1倍）时，很难和水泵工作要求电压完全一致，此时电流流过绕组线路产生热损失增大；当电压低于额定电压时，如电源与潜水泵使用地点距离较远，在加接电缆时没有根据距离远近相应加粗输送线，水泵长期欠压，转速降低，水泵电机涡流造成定子绕组过热；三项水泵电压过高（情况较少）易造成导线绝缘保护击穿。

（3）水泵卡死。包括①机械卡死。无格栅、格栅安装不当造成异物缠绕叶轮。②电气卡死。推力轴承磨块破碎，转子下沉，轴心偏位或长期运行的水泵轴与上下导轴承间，因流体磨擦损蚀过度，轴位偏心，水泵轴吸合卡死。 

（4）加速水泵轴及轴承磨损的主要因素。①水叶轮吸附异物。水叶轮吸附有砂浆、石子、贝壳等异物时，轴向受偏心力作用，将加剧水泵轴磨损。离心水泵以125mm水叶轮计算，如果边部异物重9～20克异物，由公式F=mv2/r计算，工作时将产生48～107N的轴向偏心力。②水叶轮烂边。水叶轮通常是由生铁铸造的，页面边部十分薄，拆卸不当易造成水叶轮烂边，不易焊接且焊接后存在焊缝，烂边或焊缝都会造成动平衡偏位。叶轮烂边轴偏心受力程度与水叶轮烂的部位、大小有关，重量偏差按10克计算，将产生48N的轴向偏心力；烂边同时改变了流道的过水断面面积、流量和流速，其带来的向偏心力更大。③流体含砂量超标。流体含砂量超标、水叶轮受偏心轴向力的作用、水泵安放位置不当加速了水泵轴及水润滑轴承的磨损。以上是减少水泵正常使用寿命的主要因素， 

（5）水泵漏电。 环境介质温度超出设计温度过高，或水泵陷入泥中长期运行，产生的热量大于热传导散发的热量造成水泵过热。轴位偏心，严重时转子扫镗，将产生机械磨擦发热、定子线圈绕组涡流发热，定子硅钢片变形挤压绕组。上述情况将导致绕组烧毁和发生漏电现象。

4　　故障的预防和处理

4.1　水泵应完全浸入水中运行，潜入深度不小于0.5m，不超过5m，环境介质温度≤40℃，水源为无腐蚀性清水，含砂量不大于0.1%。给水泵送电瞬间,如没反应,必须及时关闭电源认真检查。如果开车后水泵叶轮倒转会少出水或不出水，应立即切断电源，调换电泵中任意两相即可。

4.2　长期使用的水泵应安装上与水泵功率相匹配的保护装置，使用前要检查保护装置的灵敏度是否正常，在三相电压基本一致的情况下，且在340～420V，三相电流应基本一致。当出现保护跳闸时，应进一步检查造成断电原因，水泵频繁出现保护跳闸，极易造成水泵电机绕组过热烧毁，不能因装有保护装置而轻心。

4.3　长期使用的水泵应定期检查保养，当运行2000小时，应提出水面对电机进行抽芯检查与清扫，主要检查水泵轴和轴承的磨损情况；发现轴向间隙过大或有稍微的扫镗现象或水叶轮下沉，须对止推轴承、上下导轴承及水泵轴进行检修。如水泵轴局部磨损露底，上磨床修理后易快速生锈，导致轴和轴承快速磨损，潜水电机扫镗绕组烧毁，除抢险等特殊情况外，必须电镀或更换新轴。

4.4　备用水泵使用前须注满洁水，检查止口、轴伸处是否漏水，确认密封良好绝缘电阻可靠,空载通电试运行机械声音正常、三项电流平衡方可使用。使用时应垂直安放，不得陷泥中，以防电机散热不良而烧坏电机。

5　　效果、

5.1　按出厂说明使用保养水泵，定期检修水泵，及时清除水叶轮内吸附的石子、砂浆、螺丝等，烂边的叶轮、破损的滤水网等易损件及时更换，水泵正常运行时间较长。

5.2　绕组的应急修理。　2007年汛期，阜阳一道河工地一台7.5KW充水式潜水电泵（24槽，27匝/槽，￠1.40mm铜芯双尼龙水浸式线），其中一槽线圈烧毁3匝，恰巧当地机电门市部缺这种规格水浸式线，又待急用，用其它规格线替代，槽满率太高，无法保证不漏电。原烧毁3匝每匝可以利用半圈，修改方案是再从其他两项各抽1匝，平均后每项少一匝，修复后空载测试三项电流平衡，投入运行后一切正常，既节约了开支又赢得了时间。

5.3　整体轴承的改进。　笔者曾对两台水泵导轴承进行了改进(导轴承磨损、转子扫镗造成线圈过热烧毁，水泵轴没有明显磨损），导轴承由原设计70cm高加长到100cm(原轴承座能满足安放要求)，理论上导轴承磨损压强减小约1/3；重新更换水封，2台水泵再次投入原水井使用，正常检修保养时(均已超过第一次工作时间)轴、导轴承磨损很小，工作运行时间与第一相比已得到了很大提高。

6　　结束语

　　本文通过水利工程管理多年的实践经验，在水泵使用保养及快速检修中摸索出许多行之有效的解决办法，并在同行中得到了推广应用。

参考文献：

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［2］李圣年.潜水电泵检修技术问[M].化学工业出板社，2008.

［3］杨斌、杨利.潜水电泵的维护与检修[J］.设备管理与维修，2007.9.

［4］才家刚.电机使用与维修技术问答[M］.化学工业出版.2009.下载本文