泵轴及叶轮失效分析
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浅谈汽车水泵叶轮失效原因及应对措施汽车水泵作为汽车发动机冷却系统中的重要组成部分,起着对发动机进行冷却的重要作用。
而水泵叶轮作为水泵的核心部件之一,其失效将会导致水泵无法正常工作,进而影响到发动机的正常工作。
了解水泵叶轮的失效原因及应对措施对于保障汽车发动机的安全运行具有重要意义。
在本文中,将会就汽车水泵叶轮的失效原因及应对措施进行详细的探讨。
一、汽车水泵叶轮失效原因1. 腐蚀由于水泵在长时间的工作过程中,受到冷却液的侵蚀和高温的影响,水泵叶轮容易发生腐蚀。
特别是在使用低质量的冷却液或者使用时间较长的情况下,腐蚀会更加严重。
腐蚀会导致叶轮表面出现疤痕或者产生裂纹,进而影响到叶轮的正常工作。
2. 磨损水泵叶轮在长时间的高速旋转过程中,容易发生磨损。
而磨损又主要分为磨损和疲劳磨损两种情况。
磨损主要是由于水泵叶轮长时间的高速旋转导致叶轮表面磨损,而疲劳磨损则是由于水泵叶轮在多次的启停过程中,因叶轮的自由度受到限制而引起的疲劳磨损。
3. 沉积物堵塞在冷却液中,容易出现各种各样的沉积物。
而这些沉积物有可能会堵塞水泵叶轮,从而导致叶轮无法正常工作。
尤其是在使用时间较长的情况下,由于冷却液中的沉积物会越来越多,加重水泵叶轮的堵塞情况。
4. 不良浇铸不良的浇铸质量会导致水泵叶轮本身就存在一些质量问题,比如表面粗糙度不符合要求、内部存在气孔等问题。
而这些问题将会直接影响到叶轮的使用寿命和可靠性。
5. 高速旋转水泵叶轮是以高速旋转来进行水的抽取和输送的,长时间的高速运转不仅容易导致叶轮表面的磨损,还会增大叶轮失效的风险。
1. 定期更换冷却液定期更换冷却液是防止水泵叶轮腐蚀的重要措施。
较好的冷却液能够有效减少水泵叶轮的腐蚀情况,延长叶轮的使用寿命。
2. 定期清洗水泵定期清洗水泵可以有效地减少水泵叶轮因为沉积物堵塞而导致的失效情况。
3. 注意冷却液的质量使用好质量的冷却液是能够有效避免叶轮因为腐蚀而发生裂纹,因此在选择冷却液时需要注意其质量。
泵轴机械密封的失效分析1. 引言泵轴机械密封是一种常见的泵密封形式,其主要作用是防止泵在工作时发生泄漏。
然而,在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效的情况,导致泵泄漏,影响设备的正常运行。
因此,本文将对泵轴机械密封的失效原因进行分析,并提供相应的解决方案。
2. 失效原因2.1 密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在泵运行时,由于轴向力和离心力的作用,导致密封面产生相对运动,从而引起磨损。
长时间的磨损会导致密封面的平整度下降,进而使泄漏增加。
2.2 密封环老化密封环的老化是导致泵轴机械密封失效的另一个重要因素。
密封环通常由橡胶或聚氨酯等弹性材料制成,在长期的使用过程中,受到介质的侵蚀和温度的影响,密封环会发生老化,丧失其原有的弹性,从而无法有效密封。
2.3 温度过高温度过高是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在一些高温工况下,密封面和密封环会因温度过高而变软,导致泄漏增加。
同时,高温还会引起密封面和密封环的热胀冷缩,进一步破坏密封性能。
2.4 泵压力过高泵轴机械密封在过高的泵压力下容易失效。
高压会增加密封面和密封环之间的接触力,导致磨损加剧,进而引起泄漏。
同时,过高的压力也会导致泵轴变形,进一步破坏密封性能。
3. 解决方案3.1 选用合适的材料合适的材料选择对泵轴机械密封的失效有重要影响。
在选择密封面材料时,需要根据介质的性质和温度要求进行合理选择,以提高密封面的耐磨性和耐腐蚀性。
同时,密封环材料也需要具有良好的耐热性和耐化学性,以延长密封环的使用寿命。
3.2 加强密封面润滑合适的润滑方式可以有效减少密封面的磨损,延长泵轴机械密封的使用寿命。
可以采用外润滑或者内润滑方式,对密封面进行充分润滑。
外润滑可以通过给密封腔注入润滑油进行实现,而内润滑则是通过在密封环内部设置润滑油腔来实现。
3.3 控制温度和压力控制温度和压力是预防泵轴机械密封失效的重要措施之一。
可以通过降低介质的温度和减少泵的运行压力来避免泵轴机械密封的失效。
摘要:概述了机械密封端面泄漏、端面偏磨、密封环碎裂、密封圈泄漏等常见早期失效现象,并分析了产生这些现象的原因,主要是设计制造问题造成的。
同时介绍了延长泵轴机械密封使用寿命的一些有效措施,如选用密封可靠、寿命较长的摩擦付材料及静密封圈材料。
机械密封系指两块密封元件在其垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合,并作相对转动而构成密封的装置。
如图1所示。
它通常由静环、动环、弹簧加荷装置(包括推环、弹簧、弹簧座、固定螺钉,传动销)、辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈)等元件组成。
防转销固定在压盖上,用以防止静环转动。
过氧从结构来看,机械密封主要是将极易泄漏的轴向密封,改变为不易泄漏的端面密封。
因为机械密封具有密封性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功率损耗少、不需要经常维修等优点,且能满足生产自动化和高温、低温、高压、高真空、高速、各种易燃易爆、腐蚀性以及腐蚀性介质的密封要求,因此较其它密封获得更为迅速的发展和推广,越来越多地替代填料密封和其它密封。
现将我厂常见机械密封早期失效现象、原因及补救措施介绍如下。
1 新端面早期磨损原因及解决办法机械密封端面早期磨损的原因常见的有以下几种。
1.1机动环和静环的材料选择是否合适由动环和静环所组成的摩擦副是机械密封最重要的零件。
密封的寿命和工作质量(泄漏指标)都和它有直接关系。
机械密封摩擦副的材料要根据泵的工作介质的性质、工作压力、温度、转动速度等因素来选择,特别是对老产品上填料密封改装机械密封或原机械密封的改造,合理地选用机械密封材料是非常重要的。
当机械密封在腐蚀性介质中时,它经受着化学腐蚀和电化腐蚀,尤其在摩擦面上,腐蚀率极大,这是因为端面上腐蚀生成物刚产生(能降低腐蚀率)就被摩擦所破坏的缘故。
这种由耐腐蚀表层的产生到磨去,周期性的循环不止,通常称为磨蚀现象。
其磨蚀速度约为无摩擦作用表面的腐蚀率的10至50倍。
因此,摩擦副应选择既耐腐蚀耐磨性又好的材料。
一般来说,石墨浸渍酚醛树脂耐酸不耐碱,浸渍呋喃树脂耐酸亦耐碱,浸渍环氧树脂耐碱性好,浸渍聚四氟乙烯树脂和陶瓷能耐强腐蚀性介质。
探讨多级离心泵常见故障及处理措施分析一、多级离心泵常见故障1. 叶轮磨损叶轮是多级离心泵的核心部件,其工作状态直接影响到泵的性能。
在泵长时间运行过程中,叶轮经受着高速液体的冲击和磨擦,容易产生磨损,导致叶轮表面不平整或甚至出现裂纹,进而影响泵的流量和压力性能。
2. 泵轴弯曲泵轴是多级离心泵承受着旋转运动和传递功率的关键部件。
在泵运行过程中,如果承受过大的压力或者遭受外力冲击,泵轴很容易产生弯曲,这会导致泵与驱动机之间的配合不良,引起泵的振动增大,严重时还会造成轴承受力不均匀,加速轴承的损坏。
3. 泵体内损坏泵体是多级离心泵的承托和固定部件,承受着液体的内外压力。
在泵运行过程中,泵体容易受到内部介质的侵蚀和冲击,导致泵体内壁出现疲劳裂纹、损坏或者甚至破裂,这对泵的安全运行构成了严重威胁。
4. 泵轴封泄漏泵轴封作为多级离心泵的关键部件,其密封性对泵的正常运行起着至关重要的作用。
在泵运行过程中,由于泵轴封部件自身质量不好或者使用环境恶劣,会导致泵轴封泄漏,从而影响泵的运行效率。
5. 泵轴承故障泵轴承是支撑泵转子的重要部件,它的损坏直接影响到泵的稳定性和可靠性。
在泵长时间运行过程中,泵轴承容易因润滑不良或者超负荷工作而损坏,进而引起泵的振动增大,噪音加大,甚至还会造成泵的运行不稳定。
以上就是多级离心泵常见的故障,这些故障都会对泵的正常运行产生不同程度的影响,甚至会引发泵的停机和事故。
工程技术人员需要对这些故障进行认真分析,并采取相应的措施加以解决。
叶轮磨损是多级离心泵常见的故障之一,为了解决叶轮磨损问题,可以选择在叶轮表面进行特殊处理,增加叶轮的耐磨性;或者选择更换新的叶轮部件,保证泵的流量和压力性能。
泵轴弯曲会导致泵的振动增大,严重影响到泵的正常运行。
在发现泵轴弯曲问题时需要立即停机检查,并进行必要的修复或更换。
需要加强泵的维护和保养,避免泵轴弯曲的发生。
泵体内损坏一旦发生,会给泵的安全运行带来极大的隐患,因此需要定期对泵体内部进行检查和维护,及时发现并处理泵体的损坏问题,确保泵体的完好和安全。
工艺与设备2018·02124Chenmical Intermediate当代化工研究离心泵泵轴发生断裂失效的原因分析*王鹏 樊靖波(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 陕西 718500)摘要:某离心泵在运转过程中,泵轴在叶轮螺母根部发生断裂失效,造成叶轮、泵体等主要部件损坏。
通过外观检查、材质成分分析、断面分析及应力分析对其断裂原因进行诊断和分析。
结果表明,因轴头钻有深度为16mm的M12内螺纹,加工轴头螺纹时设有一退刀槽,退刀槽相对螺纹加工过深,且在圆弧过度区有一明显的钝刀痕迹形成了锐利的缺口,造成应力集中,大大降低了其抗疲劳强度,当泵运转时内部产生的力作用在退刀槽上使其内部产生细小裂纹,而轴内部的P、S等元素使其晶界发生弱化,裂纹逐渐变大,当裂纹扩展到临界尺寸时,泵轴突然断裂。
关键词:离心泵;断轴;断面分析;应力分析中图分类号:T 文献标识码:ACause Analysis of Fracture Failure of Centrifugal Pump ShaftWang Peng, Fan Jingbo(Shaanxi Yanchang China Coal Yulin Energy Chemical CO., LTD., Shaanxi,718500)Abstract :In the process of centrifugal pump running, the pump shaft fracture failure occurs in the impeller nut root, causing damage tothe impeller, pump body and other major components. The fracture causes were diagnosed and analyzed by visual inspection, material composition analysis, section analysis and stress analysis. The results show that because of the 16 mm deep M12 internal thread in shaft head drill, and a cutter withdrawing groove is arranged when machining shaft head thread,, and the cutter withdrawing groove is too deep relative to the thread, besides there is a clear blunt tool mark in the arc transition area to form a sharp gap, resulting in stress concentration, which greatly reduces the anti-fatigue strength. When the pump is running, the internal force acts on the relief groove to generate a small crack inside, while the elements such as p and s in the shaft weaken the grain boundary, and increases the crack gradually. When the crack expands to the critical dimension, the pump shaft suddenly breaks.Key words :centrifugal pump ;broken shaft ;section analysis ;stress analysis轴在泵中的主要作用是将电动机的转矩传递给叶轮,它是传递机械能的主要部件,轴断裂会使泵的主要部件受到很大的伤害。
闭式泵轴断裂失效原因分析与对策闭式循环水泵泵轴材质3Cr13,属于中碳马氏体不锈钢。
闭式循环水泵在运行过程中,泵轴突然发生断裂,导致闭式循环水泵停运,影响了正常生产。
经过对断裂的泵轴进行了断口形貌检验、光谱检验、金相组织检验和机械性能检验,经过综合分析,最后得出结论,泵轴断裂属于疲劳断裂,产生疲劳断裂原因是泵轴材料存在沿晶分布的网状碳化物,分割了金属基体,对强度影响不大,但会使材料脆性增加,冲击韧性大幅降低。
标签:泵轴;断裂失效;疲劳断裂;网状碳化物1 概述某电厂闭式循环冷却水泵型号SX400-460,卧式离心式,流量2200m3/h,扬程45米,转速1450rpm。
闭式循环冷却水泵作用是将介质(除盐水)加压后,输送到各有关设备的热交换器,再返回闭式循环冷却水泵入口,形成闭式循环冷却水系统。
该系统的补水来自闭式循环冷却水膨胀水箱。
闭式循环水泵泵轴材质3Cr13,属于中碳马氏体不锈钢,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度、耐磨性和淬透性,一般是在调质状态组织回火索氏体状态下使用。
泵轴在转动过程中受到扭转力、支撑力、弯曲力和推力等,受力情况比较复杂,同时轴系还会振动。
闭式循环水泵在运行过程中,泵轴突然发生断裂,导致闭式循环水泵停运,影响了正常生产。
2 断裂原因分析为了查清闭式循环水泵泵轴断裂原因,对断裂的泵轴进行了断口形貌检验、光谱检验、金相组织检验和机械性能检验,详细分析如下。
2.1 断口形貌检验泵轴断口附近没有明显塑性变形,泵轴断裂发生在键槽处,键槽出现破裂损坏,轴横断面上靠近键槽边缘处颜色较深(见图1),可观察到贝纹线形貌,该处为裂纹源区,在电子扫描显微镜下可见清晰的疲劳条纹形貌(见图2)。
由此可见,泵轴属于疲劳断裂,首先轴键槽处产生小裂纹,形成疲劳源,然后泵轴在转动中的交变载荷作用下,裂纹逐渐扩展,最后扩展至临界尺寸,不能承受交变载荷的作用,导致突然断裂,在瞬断区形成过载断裂形态。
2.2 光谱检验取泵轴光谱试样,在SPECTRO TEST光谱分析仪上进行化学成分试验分析,结果见表1,该轴化学成分含量与GB/T 1220-2007《不锈钢棒》中3Cr13的要求相符,说明泵轴材料化学成分正常。
真空泵叶轮损坏的原因分析及处理措施一、真空泵发现问题某热电公司#1机组#2真空泵在2011年5月6下午14:42真空泵电机电流瞬间超过300A,运行中声音变的异常并且从真空泵泵体法兰接合面处向外喷水。
二、真空泵叶轮损坏原因分析#1机组#2真空泵在2011年5月6下午14:42真空泵电机电流瞬间超过300A,运行中声音变的异常并且从真空泵泵体法兰接合面处向外喷水。
拆开真空泵前、后盖板检查后,发现叶轮全部打坏,真空泵已不能继续使用。
从机组投产到现在1年半的时间里,#1机真空泵出现多次叶轮损坏情况。
在真空泵返厂维修更换叶轮期间,使#1机组真空系统失去备用泵,对机组安全经济运行带来一定的影响。
通过对厂家设计人员的咨询并查阅相关资料,分析设备故障主要原因是:真空泵产生气蚀;张家口当地大气压为夏天为92KPa,冬季为95KPa,真空泵的极限真空度为3.3KPa,所以真空泵的极限抽真空为夏季87,机组在低负荷运行时,凝汽器的真空在87左右,由于机组密封性能好,凝汽器内部几乎没有不凝结的气体,在高真空下运转时,真空泵由于进气量小,在真空度快达到极限真空时,相当于接近或处于憋死状态下运行,在水量一定的条件下,真空越高,水温越高,泵内的水接近沸腾并会产生大量的气泡,气泡的产生与破裂过程会对叶轮造成汽蚀损坏。
真空泵在进气量小的情况下运行导致泵内部水环破裂,水在泵内部形成水锤,泵在运转中水锤不间断的击打水泵叶片,叶轮长时间在空气汽蚀和水锤的击大下而损坏。
三、真空泵叶轮损坏处理方案经咨询真空泵厂家,在真空泵入口管道加装大气喷射器(见下示意图)它以大气作为工作气体,通过喷嘴产生高速气流,使喷嘴后的压力降低到3-4KPa.将凝汽器及其系统中的气体抽出并与工作气体相混合,经扩散压缩至10-13KPa,真空泵入口压力升高,泵的工作区间也移至性能稳定段。
大气喷射器工作原理:在水环式真空泵吸入口前串联一个大气喷射器,形成增压水环真空泵。
水泵轴承失效分析报告1. 引言本文档旨在分析水泵轴承失效的原因,并提出相应的解决方案。
水泵是工业生产中常用的设备之一,其正常运行对于生产过程的稳定性至关重要。
然而,轴承失效是水泵运行过程中常见的问题,本报告对其进行了深入分析。
2. 背景水泵轴承是支撑和转动泵轴的重要部件,其失效会导致泵的运行异常和停机维修。
轴承失效原因通常包括磨损、疲劳、润滑不良以及过载等。
通过对失效轴承的分析,可以帮助我们了解失效原因,从而采取相应的措施预防类似问题的发生。
3. 方法本次分析基于失效轴承的检测结果和相关参数的统计分析,包括轴承的工作温度、润滑情况、振动等。
通过对这些数据进行分析,可以找出可能导致轴承失效的因素。
4. 结果经过对数据的分析,我们得出以下结论:•温度过高:绝大多数失效轴承的工作温度超出了正常范围。
高温会导致轴承材料的变形和润滑脂的降解,增加了轴承的摩擦和磨损。
•润滑不良:部分轴承失效案例中,润滑油脂的使用有问题,要么油脂过少,要么油脂污染。
这会导致轴承在高速旋转时摩擦增加,从而加剧了失效的可能性。
•轴承过载:一些失效轴承承受了超过其额定负荷的载荷。
过载会导致轴承的疲劳寿命大幅下降,从而加速其失效。
•振动异常:部分失效轴承在运行过程中出现了异常振动信号,可能源于轴承的不平衡或轴心偏移。
振动异常会导致轴承受力不均,从而加剧了轴承的磨损。
5. 讨论在本次分析中,温度过高、润滑不良、轴承过载和振动异常被确定为导致水泵轴承失效的主要因素。
为了降低轴承失效的风险,我们建议采取以下措施:1.温度控制:优化水泵系统的冷却系统,确保轴承工作温度在正常范围内。
2.润滑维护:定期检查和更换润滑油脂,保持其清洁和充足,避免污染和过少造成的问题。
3.轴承选型:根据实际使用情况,选择合适负载和工作条件的轴承,避免过载引起的失效。
4.振动监测:安装振动监测系统,及时发现异常振动并进行调整和修复。
这些措施可以帮助预防水泵轴承失效,提升水泵设备的运行稳定性和可靠性。
电厂水泵检修发现问题总结一、水泵轴承故障水泵轴承是水泵的重要部件,起着支撑和传递转动力的作用。
在水泵长时间运行过程中,轴承可能会受到各种因素的影响而出现故障,如润滑不良、过载运转、安装不规范等。
轴承故障会导致水泵运行效率降低,噪音增大,甚至转子碰撞损坏等问题。
解决方案:在检修水泵时,首先要对水泵轴承进行全面检查,看是否存在损坏、过热、生锈等现象。
如有轴承故障,应及时更换轴承,并对轴承凹槽、轴颈、端盖等部位进行充分润滑,确保轴承正常工作。
二、水泵叶轮磨损水泵叶轮是水泵的关键部件,直接影响水泵的输送性能。
长时间运行后,水泵叶轮可能会受到颗粒物、腐蚀等因素的影响而出现磨损现象,使水泵流量下降,效率降低。
解决方案:在检修水泵时,要对水泵叶轮进行详细检查,看是否存在磨损、裂纹、变形等情况。
如有叶轮磨损,应及时磨削或更换叶轮,保证其正常工作。
三、水泵密封件老化水泵密封件是保证水泵密封性能的重要部件,其密封性能直接影响水泵的安全运行。
随着水泵使用时间的增长,密封件可能会出现老化、硬化、变形等情况,导致泄漏、噪音增大等问题。
解决方案:在检修水泵时,要对水泵密封件进行仔细检查,看是否存在老化、裂纹、变形等情况。
如有密封件老化现象,应及时更换密封件,并对密封面进行磨削、调整,确保其密封效果。
四、水泵电机故障水泵电机是驱动水泵工作的动力源,其运行状态直接影响水泵的工作效率和稳定性。
电机故障可能会导致水泵无法正常启动、运转不稳定等问题,影响水泵的正常使用。
解决方案:在检修水泵时,要对水泵电机进行详细检查,检查电机绕组、轴承、冷却风扇等部件的运行状态。
如有电机故障,应及时修理或更换电机,确保其正常运行。
总的来说,在进行电厂水泵检修时,要对水泵各个部件进行全面检查,及时发现并解决问题,保证水泵的正常运行。
只有定期检修和维护水泵,才能确保水泵的长期稳定运行,提高电厂生产效率和安全性。
浅谈汽车水泵叶轮失效原因及应对措施汽车水泵作为发动机冷却系统中的核心部件之一,其正常运转对于保障发动机正常工作至关重要。
而水泵叶轮作为水泵的关键部件,一旦出现失效将直接影响水泵的工作效率,引发发动机过热等严重问题。
本文将重点从汽车水泵叶轮失效原因及应对措施两方面进行探讨。
1. 磨损汽车水泵使用时间长了,水泵叶轮会因为不断与流体摩擦产生磨损,造成叶轮变形、失泵等问题,尤其在极端工况下,如高温高压下,水泵叶轮的磨损将会更为严重。
2. 腐蚀由于水泵叶轮的材料多为金属,受到振动和高温高压等因素的作用下,易发生腐蚀。
特别是国内的气候环境较为潮湿,车主若未经常维护、及时更换叶轮,造成叶轮过早腐蚀而失效的情况则非常普遍。
3. 疲劳断裂由于汽车水泵都处于高速旋转状态下,当叶轮超过其极限旋转数,或受到非正常冲击时,容易导致叶轮疲劳断裂,从而失效。
二、应对措施1. 定期检查维护对于汽车水泵叶轮的检查与维护,要定期进行。
一般来说,每年养护一次即可,定期检查叶轮表面的磨损和腐蚀情况,如有异常,建议及时更换。
2. 更换叶轮若汽车水泵叶轮出现明显的磨损、腐蚀和断裂等问题,就需要及时更换叶轮。
在更换叶轮的过程中,应选择优质的叶轮产品,并根据汽车品牌和车型进行合理的选择。
3. 换装防腐蚀叶轮为了防止汽车水泵叶轮腐蚀、变形等问题的发生,也可以选择一些防腐蚀、抗磨损的叶轮来进行更换,如钢铝磁性材料等。
总之,对于汽车水泵叶轮来说,其失效原因有很多,车主在日常使用中要注意进行养护和维护工作,及时发现和处理问题。
同时,也需选择优质的叶轮产品,以确保汽车水泵的正常运转和发动机的稳定工作。
浅谈汽车水泵叶轮失效原因及应对措施【摘要】汽车水泵叶轮是汽车冷却系统中的一个重要部件,叶轮的失效会导致发动机过热,甚至造成严重的故障。
叶轮失效的原因包括叶片断裂、叶轮结垢、叶轮受损等。
为了延长叶轮的使用寿命,可以采取一些措施,如定期检查叶轮的状态、使用优质的冷却液、避免在高温环境下长时间运行等。
维护叶轮的健康状态对车辆的正常运行至关重要。
通过本文的介绍,读者可以更好地了解汽车水泵叶轮失效的原因及应对措施,以更好地保护自己的爱车。
【关键词】汽车水泵、叶轮、失效原因、应对措施、结论1. 引言1.1 引言汽车水泵是发动机冷却系统中至关重要的部件,其主要功能是通过叶轮的旋转将冷却液循环输送到发动机,帮助发动机保持正常工作温度。
由于汽车水泵长时间高速旋转且长期工作在高温高压环境下,易发生叶轮失效问题,给汽车使用带来安全隐患。
叶轮失效原因:1. 高温环境下叶轮塑性变形,导致叶片间隙发生变化;2. 高速旋转导致叶轮疲劳开裂;3. 叶轮表面产生磨损或腐蚀,影响叶轮正常工作;4. 叶轮与轴承卡口配合不良,造成叶轮与轴承摩擦过大。
叶轮失效应对措施:1. 定期检查叶轮表面磨损情况,及时更换;2. 避免超负荷工作,减少叶轮疲劳破坏的机会;3. 选择质量可靠的叶轮材料,提高叶轮的抗磨损性能;4. 注重叶轮与轴承的配合工艺,减少因摩擦而导致的叶轮失效。
在保养汽车水泵时,应时刻关注叶轮的工作状态,及时发现问题并采取应对措施,确保汽车水泵正常工作,提高发动机的使用寿命。
2. 正文2.1 叶轮失效原因1. 腐蚀:长期接触水或其他腐蚀性介质会导致叶轮表面腐蚀,使叶轮表面出现裂纹或腐蚀,影响叶轮的正常运转。
2. 磨损:叶轮在运转过程中会受到液体的冲击和摩擦,导致叶轮表面磨损。
长期磨损会导致叶轮叶片变形或断裂,影响叶轮的性能。
3. 过热:水泵工作时会产生热量,如果散热不良或者工作条件恶劣,叶轮会受到过热影响,使叶轮变形或开裂。
4. 过载:如果水泵长时间工作在超载状态下,会导致叶轮受到过大的压力和冲击,降低叶轮的寿命。
泵轴机械密封的失效分析泵轴机械密封是一种广泛应用于工业生产的密封装置,它的主要作用是防止介质泄漏,确保生产过程的安全、稳定和高效。
但是在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效现象,导致介质泄漏、能源浪费、设备损坏等问题。
本文将从失效原因和解决方法两个方面对泵轴机械密封的失效进行分析。
一、失效原因1.密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的主要原因之一。
在介质的作用下,动环和静环之间会发生摩擦和磨损,导致密封性能下降。
此外,如果密封面的加工精度不够高,也容易引起磨损现象。
2.密封面污染泵轴机械密封的失效还可能与密封面污染有关。
介质中的颗粒物、油脂和杂质等物质会进入密封面之间,形成污染层,使密封面无法正常接触。
导致介质泄漏和密封性能下降。
3.密封面热量失控泵轴机械密封还可能因为密封面热量失控而失效。
在高温、高压环境下,密封面会受到高温的影响,产生热量,如果无法及时散发,就会导致密封面爆裂或变形,从而影响密封性能。
4.密封面松动密封面的安装质量是泵轴机械密封是否正常运行的关键。
如果密封面安装松动,会导致密封面不能接触,导致泄漏现象。
此外,密封面的安装不合理也会引起泄漏和性能下降。
5.轴偏心和振动轴偏心和振动是泵轴机械密封失效的重要原因之一。
如果轴偏心或振动过大,会导致动环和静环之间的密封面摩擦和磨损加剧,导致密封性能降低,进而导致泄漏现象。
二、解决方法1.密封面的加工精度提高密封面加工精度是有效避免泵轴机械密封失效的一个方法。
只有密封面加工精度达到要求,才能有效减少摩擦和磨损,保证密封性能。
2.密封面的清洗和维护在生产过程中,应定期对密封面进行清洗和维护,避免污染物、油脂等物质在密封面之间产生污染层。
这样可以有效避免泄漏现象的发生。
3.密封面热量失控的处理在高温、高压环境下,需要对泵轴机械密封进行散热处理,降低密封面的温度。
可以通过增大密封面的接触面积、减小密封面的热传导系数等措施实现。
4.密封面的紧固保持密封面的紧固是避免泵轴机械密封产生泄漏的重要方法之一。
浅谈汽车水泵叶轮失效原因及应对措施1. 引言1.1 介绍汽车水泵叶轮失效的重要性引言:汽车水泵叶轮是汽车冷却系统中的一个关键组成部分,其失效可能会导致严重的后果。
水泵叶轮失效不仅会影响车辆的散热效果,导致发动机过热甚至损坏,还会影响汽车的性能和安全性。
对汽车水泵叶轮的失效原因及应对措施进行深入了解是非常重要的。
水泵叶轮失效可能由多种原因引起,比如叶轮受损、生锈腐蚀、过热变形等。
这些问题如果没有及时检修和更换,都有可能引发叶轮失效,进而对整个冷却系统造成影响。
我们需要认真对待水泵叶轮的维护和保养工作,及时发现问题并进行处理。
在选择水泵叶轮时,一定要选择高质量的产品,避免因为叶轮质量不过关而引发故障。
定期检查和保养也是至关重要的,可以在发现问题时及时修复,保证汽车水泵叶轮的正常工作。
加强汽车水泵叶轮的维护保养意识,选择适合的叶轮以延长使用寿命是非常必要的。
只有这样,才能确保汽车冷却系统的正常运行,保证车辆的安全和性能。
2. 正文2.1 叶轮失效原因分析汽车水泵叶轮失效是造成汽车水泵故障的主要原因之一,其失效可能会导致水泵无法正常运转,进而引发发动机过热等问题。
叶轮失效的原因主要包括以下几个方面:1. 磨损:叶轮长时间高速旋转,与水或其他介质摩擦,容易造成磨损。
尤其是在水泵受到长时间高温影响时,叶轮表面的润滑膜容易消失,加速磨损。
2. 腐蚀:叶轮在长时间接触水或其他介质的情况下,容易受到腐蚀。
特别是在水质较差的地区,水质中含有大量杂质和化学物质,会对叶轮造成腐蚀,降低叶轮的使用寿命。
3. 过载:当水泵运转时,如果遇到过载情况,叶轮会承受过大的压力和力的作用,容易造成叶轮变形或裂纹,进而导致叶轮失效。
4. 设计不合理:叶轮的设计如果存在缺陷或不合理之处,也有可能导致叶轮失效。
比如叶片排布不合理、叶片太厚或太薄等问题都会影响叶轮的稳定性和耐久性。
汽车水泵叶轮失效的原因多种多样,因此在日常使用中,要注意定期检查叶轮的磨损程度、及时更换老化的叶轮、选择质量可靠的叶轮产品等措施,以延长叶轮的使用寿命,保障汽车水泵的正常运转。
水泵常见故障分析及处理方法水泵是一种常见的流体机械设备,用于将液体从低处抽取,并将其输送到高处。
然而,由于长时间运行和其他因素,水泵可能会出现故障。
在本文中,我们将介绍水泵常见的故障原因,以及处理方法。
1.轴承故障:水泵的轴承是支撑主轴转动的关键部件。
当轴承损坏或磨损时,会导致水泵运行不稳定或噪音增大。
处理方法包括更换轴承和检查润滑系统是否正常。
2.泄漏问题:水泵在运行过程中可能会发生漏水现象。
漏水可能是由密封件老化、损坏或松动引起的。
解决方法包括更换密封件、调整密封件的紧固程度或者更换密封件。
3.进水口堵塞:水泵的进水口可能会被杂质或污垢堵塞,导致水泵进水不畅或无法进水。
处理方法包括清理进水口,定期检查和清洗。
4.叶轮磨损:水泵叶轮是转动产生提水效果的关键部件,长时间的使用和磨损会导致提水效率降低。
解决方法包括更换磨损的叶轮。
5.输水管道阻塞:水泵供水管道可能会被杂质、污垢或沉淀物堵塞,导致供水不畅或无法供水。
处理方法包括清理管道,定期检查和清洗。
6.电机故障:水泵的电机故障可能导致无法启动、转速不稳定或运行过热。
处理方法包括检查电机的电源供应和连接情况,修理或更换故障的电机。
7.机械密封磨损:机械密封用于防止水泵泄漏,长时间运行后可能会出现磨损现象。
处理方法包括更换磨损的机械密封,定期检查和维护。
8.泵体结构松动:由于长时间运行或受外力影响,水泵的紧固件可能会松动。
处理方法包括检查和紧固散失的紧固件,确保泵体结构稳固。
9.过载:在特殊情况下,水泵可能会由于超负荷运行而导致故障。
处理方法包括检查负荷,合理分配负荷或升级水泵。
10.水泵振动:长时间运行或其他原因可能导致水泵发生振动。
处理方法包括检查安装是否牢固,平衡叶轮或调整泵体位置。
总之,水泵常见故障的分析和处理方法主要包括更换损坏的零部件、定期检查和维护、清理堵塞管道、检查电机供电等。
为了确保水泵的正常运行,建议进行定期的维护和检修工作,以及注意水泵使用过程中的异常情况。
蜡油离心泵泵轴及叶轮失效分析
我公司炼油二套常减压车间的蜡油离心泵为悬臂离心泵,其泵轴的设计要求材质为
35CrMo,调质处理,硬度为HB=269~302。
叶轮材质为G25钢,静平衡允差为8g。
泵轴端有一M24×1.5的螺纹,用于固定叶轮。
泵扬程150m,体积流量200m3/h,转速2950r/min,蜡油密度0.919kg/m3。
从1995年12月开始,该泵发生多起断轴事故,断裂部位都在轴端螺纹退刀槽处,断轴时间间隔越来越小,最短只有一个月左右。
同时叶轮表面多处出现蜂窝状穿孔,影响了装置的正常运转。
1分析计算
1.1泵轴
(1)断口宏观分析对失效泵轴断口部位进行宏观观察,发现宏观断口表面可明显分为3个区:疲劳裂源区、疲劳裂纹扩展区和最后断裂区。
仔细观察轴的边缘可看到有几个一次疲劳裂纹台阶,说明该断口的疲劳裂纹源有多处,这些疲劳裂纹源反映了轴端退刀槽处应力集中比较严重。
疲劳裂纹扩展区占断口总面积的大部分区域,最后断裂区域很小,说明此轴肩处所受的拉应力较小。
由于此处过渡圆角半径R非常小,会产生较大的应力集中。
循环载荷作用在应力集中最大的螺纹退刀槽部位,使泵轴发生疲劳断裂。
循环载荷系叶轮失重引起的动不平衡产生的轴向冲击力。
叶轮长期未更换,引起的动不平衡愈加严重,泵轴断裂时间愈来愈短。
(2)金相分析在断口附近取样分析,发现该轴金相组织主要为回火屈氏体,组织中仍可以看到有许多板条状马氏体形态,见图1。
说明轴在进行调质处理时,高温回火温度或时间不到位,没有获得回火索氏体组织,造成轴的缺口敏感性提高,加快了疲劳裂纹的萌生和扩展。
图1轴金相组织350×
(3)硬度试验取样进行硬度试验,洛氏硬度HRC值分别为31、32、31、34,这些值比图样中规定的HB值偏高,进一步表明其组织为非回火索氏体。
(4)扫描电镜(SEM)分析取样后用扫描电子显微镜分析了泵轴断口的微观形貌,可以看到在疲劳裂源区和疲劳裂纹扩展区存在疲劳条纹,见图2和图3,说明失效是由于疲劳断裂引起的,疲劳裂纹扩展的微观形貌是解理花样。
图2疲劳裂源区附近的疲劳条纹
1.2叶轮
(1)宏观观察和分析泵的吸入口叶轮表面存在多处蜂窝状穿孔,轮毂表面存在明显摩擦痕迹。
叶轮前后表面密布蚀坑,铸造组织也比较疏松。
从整体装配来看,叶轮失重穿孔部位与轴端疲劳裂源点相对应。
(2)化学成分分析各种成分的含量为:w(C)=0.162%,w(Si)=0.218%,
w(Mn)=0.119%,w(P)=0.015%,w(S)=0.030%,从化学成分看,碳和锰的含量偏低。
图3疲劳裂纹扩展区的疲劳条纹
(3)金相分析组织特征为块状与针状的铁素体+珠光体,是典型的魏氏体组织,见图4。
晶粒粗大,平均晶粒度为3级。
其中珠光体含量较低,这与含碳量低有关,且晶间有夹杂物存在。
这说明叶轮铸造质量不良,存在大量缩松,且金相组织不均匀,偏析比较严重,从而导致了金属表面状态不均匀,而非金属夹杂物的存在使金属中形成缝隙,造成了物理上的不均匀和不完整性。
由于蜡油温度较高,酸值也较高,且含有硫等元素,使得夹杂物周围成为点蚀的起源点。
从叶轮表面的点蚀可以推断,局部穿孔部位是夹杂物富集的地方,锰含量的偏低可能就是这种富锰硫化物聚集造成的。
同时,金相组织中的偏析,造成了晶界的弱化,从而使得点蚀与晶间腐蚀的结合加速了局部的腐蚀。
图4叶轮金相组织100×
(4)泵净正吸入压头核算由于泵的允许汽蚀余量Δh未知,在此由吸入比转数求解:
式中,n为转速,r/min;q
V
为体积流量,m3/min;S为泵的吸入比转数。
对于普通设计的离心泵,不管比转数多大,均可取1200。
从而计算可得Δh=7.4m。
有效净正吸入压头H
g
可用下式核算:
式中,H
g 为有效的净正吸入压头,m;p
1
为泵入口处的绝对压力,Pa;v
1
为泵入
口处的平均流速,m/s;p
v
为输送温度下油的汽化压力,Pa;g为重力加速度,m/s2;
ρ为油的密度,kg/m3;H
f
为管路压头损失,m。
在计算过程中,取H
f
=6m,查得蜡油在此条件下的饱和蒸汽压为169kN/m2,
从而计算可得H
g
=11.9m。
由以上计算说明,在正常操作情况下,不可能发生汽蚀。
2改进措施
①增大退刀槽过渡圆角半径R,建议R=1.5~2mm,以改善该部位应力集中的程度。
②严格按照图样要求执行热处理工艺,保证轴获得良好的综合力学性能。
③在安装叶轮时,螺母的预紧力要适当,不宜太大。
④对叶轮进行表面处理以提高耐蚀性能。
3结语
对蜡油离心泵的泵轴和叶轮按上述措施进行改造后,于1997年5月装置大修后安装投用,至今已运行1年多,运转良好,没有发生断轴事故,证明改造是成功的。
作者简介:杨火生(1962-),男,湖北天门市人,工程师,硕士学位,现从事静设备的研究、失效分析、安全评定及压力容器检验等方面工作。
作者单位:镇海炼化股份有限公司研究中心,浙江宁波315207
参考文献:
[1]高明泉.循环水泵叶轮汽蚀的原因及预防[J].石油化工设备技术,1986,7(1):42-43.
作者:[]。