高速泵维修

甲醇厂离心泵的维护、检修-以气化车间北京航天CSB、GSB高压耐磨泵为例内容：一、气化车间航天CSB、GSB高压、高速耐磨泵概况二、气化高压、高速耐磨泵的特点三、卧式高速泵GSB-W5(P1806)介绍四、卧式高速泵GSB-W5(P1806)维护、检修五、泵启动、停车和运转注意事项六、故障及处理七、运行、维护、检修工作中的几个问题一、气化车间航天CSB、GSB高压、高速耐磨泵概况泵运行数据二、气化高压、高速耐磨泵的特点（一）、介质特点1.高压耐磨泵输送的介质入口压力高（达54barg）带来问题：a密封腔压力高，密封容易失效;b轴向力问题，因轴向力大导致轴端螺栓易断裂或轴承使用寿命短。2.介质固体含量1～10%带来问题：a密封磨损严重，密封容易失效;b过流部分（包括泵壳、泵盖、叶轮、口环）因液流速度高冲刷严重，使用寿命短。3.输送温度高（达270℃）带来问题：轴承箱及密封腔温度高。（二）、结构特点1.采用导叶扩压器结构：a将泵壳的扩压功能和承压功能分离；扩压功能由导叶扩压器承担，泵壳只承担承压功能，不承受冲刷；b泵壳使用寿命长；c用户维修极为方便；2.叶轮、导叶扩压器、衬板：采用耐磨材料。a泵的整体寿命大大增加;3.采用半开式叶轮结构，取消密封口环：a减少一个很重要的故障点4.根据每台泵的具体参数设计背叶，将轴向力调整到最理想的状态。a增加轴承寿命及整机可靠性5.对机械密封系统采取的措施：a选择和设计合理的摩擦副，来适应高压和耐磨工况;b冲洗方式APIPLAN32,保证冲洗水压力；c增加密封寿命，减少维修次数6.适应于带颗粒的液体介质：--带颗粒液体介质所带来的问题是对过流部件和机械密封冲刷腐蚀严重。针对这种情况，该系列泵根据介质组分及含颗粒浓度的不同选用了适宜的材料并进行过严格的处理；对机械密封系统也采取了相应的措施，保证机封长期可靠运行。该系列泵适用的带颗粒浓度范围为0~20%。7.适应于高入口压力的液体介质：--高入口压力所带来的问题是轴向力大和密封腔压力大。该系列泵可承受较大的轴向力，同时机械密封性能也很好，耐压范围可在0~9MPa.G。8.适应于高温的液体介质：--高温所带来的问题是密封腔温度高和轴承运行温度高。该系列泵在密封腔外以及轴承座内均有冷却水腔，通过冷却水系统的调节可适应于不同温度介质的要求，耐温范围可在0~300℃。（三）、高速泵的流量-扬程特性1.高速泵理论Q-H曲线是个矩形；2.适合于流量调节，不适合于压力调节；3.两台以上高速泵并联运行时，每台泵后都要安装流量调节阀；（四）、高速泵的使用特性1.单级扬程高达1450米，在低比转速（ns＜40）范围内具有很高的性能，而且没有口环，所以不会产生由于口环磨损而引起性能下降的现象；2.采用完全开式直线辐射状叶轮结构，在高速运转时也不会产生轴向载荷；3.由于泵内最小侧隙在1mm左右，因此对于粘度在500厘泊以下、固体颗粒小于0.1mm的各种液体,泵也能正常运行；3.采用独特的叶轮流入口，在广阔转速及流量范围内与有效的螺距递增的诱导轮相匹配，使泵在高转速下仍具有较好的吸入性能，即NPSHr低；4.具有扬程中断特性：在排出阀全开运转时，不会发生电动机过载的危险。见高速泵流量-性能特性图；5.采用积木式设计思想，零部件模块化和标准化，绝大部分零部件能互换和通用，方便维护；6.结构紧凑、重量轻、安装面积和基础工程小；7.完全密闭、完全自动给油、室外型整体结构，能安置在任何场所。（五）、高速泵与多级离心泵的对比（六）、高速泵与往复泵的比较三、卧式高速泵GSB-W5(P1806)介绍一）、结构GSB-W5系列高速泵适用于输送不含颗粒或含少量微颗粒的液体介质，为单吸、悬臂、卧置、后拉式、中心支撑、一级齿轮增速单级离心泵；由泵头、增速箱、润滑系统、电机、底座及其附件组成，主要结构及功能如下：1．泵由诱导轮、叶轮、导叶、后隔板、泵体、泵盖等主要水力部件组成，在NPSHa较低的情况下，可选配诱导轮以提高抗汽蚀性能。1-1.诱导轮、叶轮是将机械能转变为液体能量的主要部件，通过螺纹及花键安装在高速轴上，在离心力的作用下，将入口处的低能量液体，加速成高能量液体。诱导轮、叶轮、高速轴都经过高精度的动平衡，以保证可靠的工作。1-2.泵体、泵盖、后隔板是泵相对静止的水力通道，为输送的液体提供瞬时的流道容积。泵体的入口处，设计有稳流器，用以改善泵在小流量工况下的稳定工作。1-3.导叶扩散器是泵的能量转换器，把由叶轮出口处的大部分高速流体动能转换成压力能，然后引导流体流入泵体内的环形螺壳进一步扩压，继而由排出口排出。2.齿轮箱齿轮箱为一对齿轮啮合的增速箱，将原动机的转速增速至泵的工作转速；由箱体、箱盖、高、低速齿轮轴组件和轴承、推力盘、推力瓦壳体组件等组成。2-1.箱体、箱盖既是齿轮副的支承体，又是润滑油箱，由HT250铸铁铸造,两者的安装孔经整体组合加工，以保证高、低速轴的高精度安装要求。2-2.齿轮副为高精度的硬齿面螺旋齿轮。大齿轮轴组件由两个单列向心球轴承支承在齿轮箱内。小齿轮轴组件由两个径向滑动轴承支承在齿轮箱体内。2-3.高速轴转子的残余轴向力由安装在推力瓦壳体组件中的推力轴承组件来承受。（二）、简图（三）、润滑系统由增速箱油池、主油泵、辅助油泵、油过滤器、油冷却器、仪表及内外管路所组成。该增速箱是一个独特设计的结构，当高速泵处于备用状态时，高速轴、轴承及齿轮啮合部完全浸没在润滑油中，保证各润滑点在启动前得到充分的预润滑；启动时，润滑油由主油泵或辅助油泵从低位油箱抽出，通过过滤器、油冷却器进行过滤和冷却，经油箱内部管路注入高速轴的前、后径向轴承、止推轴承及低速轴的滚动轴承和齿轮啮合部。与此同时，润滑油在主油箱建立正常油位，并将多余的润滑油送至高位油箱，形成平衡的工作状态。这种设计，在起动前，齿轮箱油位高于高速轴轴承，起到预润滑作用，起动后齿轮轴一侧油位自动降低，避免高速泵运转时齿轮泡在油里产生涡流和泡沫。停机时，润滑油自动流回主油箱，轴承、齿轮等润滑点又重新浸没于润滑油中润滑油为长城4413号高速泵齿轮油或ISOVG32合成润滑油。油池容积约26.5升，包括管路及附件容积的加油量约18升（加油至高油位指示器的中心线），加油后要让液面稳定一段时间，约30分钟，使润滑油充满油滤、冷却器及管路的全部空间。加油后应启动辅助油泵，运转2～3分钟，驱除油路中可能残留的气体，同时调节高位油箱中的调节套高度，使低油位处于低位油标指示器的中心线处。油位过高，会产生大量的泡沫及过热，过低将使供油不足。辅助油泵在启动前为系统提供更为有效的预润滑，并驱尽系统中残存的气体。在主油泵一旦失效时，也可提供短期间的供油。静止油位运行油位--主油泵为内啮合齿轮油泵，安装于增速箱低速轴轴头上，由低速轴直接驱动。--辅助油泵为外啮合齿轮油泵，由专用电机带动。启动时应先启动辅助油泵，然后启动主泵。由压力开关控制主、辅油泵的切换。--为防止意外的油压降低，设有油压监控仪表，用来发出报警讯号，或自动控制停机，避免泵的故障及损坏。--在箱盖上安装有温度计，指示润滑油的工作温度，监测润滑系统的工作状态。（四）、部件采用导叶扩散器，水力效率高，便于积木式结构；高速泵上配有双向可倾瓦轴承，可以承受不同方向的轴向力，最大入口压力达6.8MPa；降低了PV值，使密封稳定可靠，可方便地配置多种密封型式；可以输送含颗粒介质，过流部件可做成耐磨材料。四、卧式高速泵GSB-W5(P1806)维护、检修（一）、检修周期检修周期（见表1）根据状态检测结果及设备运行状况，可以适当调整检修周期。（二）、检修内容1.小修项目--检查诱导轮（见图1）和叶轮叶轮的轴向端面间隙:A=1±0.2mmB=1±0.2mm--检查机械密封、油封（见图2）；--检查联轴器及对中；--检查油箱油位指示准确否；--检查冲洗系统及润滑系统；诱导轮图1--检查轴套及端盖“O”型橡胶密封垫；--检查辅助油泵及密封；--更换零件后，应进行液压试验，以检查泵各部分密封性能是否可靠；--处理在运行中出现的问题；2.大修项目--包括已有的小修项目；--齿轮箱整体解体，检查轴承等各零部件的磨损、腐蚀和冲蚀；--检查低速转子、高速转子组，必要时做转子动平衡；--主油泵的油压低于0.14MPa报警值时，检查主油泵的磨损情况，必要时更换；--测量并调整高速转子组的轴向窜动间隙A=0.24±0.02mm（见图3）；--检查高速转子组、主动低速大齿轮的轴颈圆柱度、径向圆跳动和端面跳动；--检查、清扫润滑油过滤器；--检查、修理或更换齿轮、齿轮轴（包括检查啮合间隙）；--检查联轴器，并复查找正；--检查高速轴各滑动轴承有无剥蚀或气孔；低速滚动轴承有无锈蚀、磨损；检查滑动轴承间隙0.07～0.11mm、压紧力；必要时更换；--检查叶轮的冲蚀及磨损，必要时修复或更换；--检查油冷器是否堵塞，并打压试漏；--检查基础和地脚螺栓是否松动；--校验压力表、热电偶、自控阀及各变送器、联锁控制；（三）、拆卸步骤1.备齐检修工具、量具、配件及材料；2.切断电源、关闭进出口阀，排净泵内介质，符合安全检修条件；3.拆卸联轴器的安全罩，拆开联轴器中间段及膜片，检查对中，标记好联轴器的连接标记；4.拆卸附属管线，检查清扫，存放好连接螺栓，并用洁净的堵盖堵上齿轮箱及管路上的所有开口；5.主泵组拆卸--松动齿轮箱底脚上两个支撑螺栓；--吊住齿轮箱吊耳，并轻轻拉紧，拆除泵壳主法兰上的全部螺母；--将泵盖与泵壳分开，拉紧齿轮箱（连同泵盖）将其推向电机端，使全部机件脱离泵壳，吊起齿轮箱移至平台上；--将齿轮箱轴端朝上，平放在支架上，垫平、垫稳；--拆下扩压器；--在齿轮变速箱一侧撬住联轴器（插入制动杆），用于制动转子，以进行下一步；--按转子的旋向为拆卸方向，拆卸诱导轮，依次取下花键联结的叶轮、扩压器后隔板、调整垫、机械密封；--拧下泵盖上的两个M10x60螺钉，吊下泵盖，连同“O”形密封圈一起，拆下轴套，从泵盖上拆下节流套组件；6.齿轮箱的拆卸：--拆卸输入轴头上的主润滑油泵、垫片，并检查；--拆下润滑油封；6.1推力轴承的拆卸重新吊起齿轮箱，转至泵端轴朝下，平放在支架上，垫平、垫稳。注意留出足够空间，不得碰撞高速轴。--松开推力轴承盖螺母，依次拆下后盖、调整垫、压盖，再连同右侧推力轴承组件一起，拆下推力轴承外壳组件。--用锁紧螺母专用扳手拆下锁紧圆螺母。注意：此时要用适当的工装轻轻顶住高速轴端部，以防螺母松开后，高速轴下沉，碰坏轴端螺纹及前径向轴承内孔。--依次拆下推力盘、左侧推力轴承组件、间隔垫。6.2大小齿轮轴的拆卸--依次拆下联轴器毂、油封盖和轴承盖。（如不更换大齿轮轴的滚动轴承时，可不进行此工序）--松开齿轮箱盖上的紧固螺钉，吊下齿轮箱盖（连同后径向轴承组件一起）。--小心地取下小齿轮轴组件，注意不得碰伤前径向轴承工作面。取下（带滚动轴承的）大齿轮组件。检查、更换滚动轴承。6.3前、后径向轴承的拆卸--前径向轴承的拆卸卸去油路部件，按图示用专用工装卸下前径向轴承，注意不得碰伤轴承工作面。--卸去后径向轴承的挡油盖，用专用工装按图示将轴承从箱盖上拆下，注意保护好轴承工作面。注意：前、后径向轴承组件，与安装孔有轻度过盈，必须用专用工具拆卸，不得敲击，以免变形损坏，使轴承无法再次使用。四）、高速泵装配高速泵组装步骤1.装配一般要求--按总图及明细表要求配齐待装配的零、部件，按序排放整齐--按装配间隙要求，测量并选配好各配对零件--待装配的零、部件，金属件用汽油清洗干净，用压缩空气吹干；非金属件用酒精清洗干净，用压缩空气吹干；并仔细保护，不得沾染任何油污及尘土。--所有管子，特别是齿轮箱内的油管一定要畅通洁净，不得有任何污物；--齿轮箱内的所有零、部件，在装配时配合表面均要涂润滑油，滚动轴承应浸注润滑油后装配；--所有的“O”形密封圈，在装配时，表面应涂上薄薄的润滑脂；--各螺纹联接处，均应涂以润滑脂2.齿轮箱的装配--齿轮箱盖组件装配：序号2：油管座、喷油嘴、螺塞﹑油管等装配，之后将该组件放置洁净处；--高速前径向轴