? ? ? ?臥式多級(jí)離心泵的關(guān)鍵組件之一就是平衡盤，如果沒(méi)有平衡盤去平衡軸向推力，臥式多級(jí)離心泵將無(wú)法正常工作，所以了解平衡盤的故障原因及相應(yīng)的處理措施就顯得很重要，接下來(lái)，長(zhǎng)沙中聯(lián)泵業(yè)工程師將以實(shí)例為用戶朋友們分析一下常見(jiàn)的臥式多級(jí)離心泵平衡盤的故障原因及處理措施，供大家參考借鑒。?

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? ? ? ? 某廠50MW機(jī)組配備的給水泵是沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)的DG270-140多級(jí)分段式離心泵，流量為270m3/h，揚(yáng)程為14.86MPa，轉(zhuǎn)速為2980r/min。該水泵平衡機(jī)構(gòu)采用平衡盤加止推軸承（推力瓦）來(lái)平衡軸向推力，運(yùn)行中由于經(jīng)常出現(xiàn)平衡力不能平衡軸向推力，造成推力瓦燒毀，平衡盤與平衡座嚴(yán)重磨損的事件發(fā)生，并引起水泵劇烈竄振，尤其在小流量下，經(jīng)常由于振動(dòng)增大而被迫停運(yùn)。

一、臥式多級(jí)離心泵平衡盤故障原因分析

? ? ? ?要減小平衡盤竄動(dòng)的幅度，必須在轉(zhuǎn)子一離開平衡位置時(shí)，就有一個(gè)很大的恢復(fù)平衡的動(dòng)態(tài)恢復(fù)力。要使動(dòng)態(tài)恢復(fù)力增大，必須使瞬間平衡力增大，而這取于平衡盤二側(cè)壓差△P2增大。也就是說(shuō)平衡盤一離開平衡位置，△P2愈大，動(dòng)態(tài)恢復(fù)力就愈大，就愈能很快地恢復(fù)其平衡位置。那么，怎樣可使△P2增大呢？只有P4變得愈大才行（因△P2=P4-P5，P5幾乎不變），而這只有在泄漏量經(jīng)過(guò)間隙a的流動(dòng)壓降△P1大大減小才能獲得。平衡盤的竄梭并不影響這一間隙中的流動(dòng)，其泄漏量q取決于徑向間隙a，在一定的間隙a下，流動(dòng)壓降△P1與泄漏量q的平方成正比。當(dāng)平衡盤左竄時(shí)，泄漏量隨間隙b的減小而減少。如果徑向間隙a和軸向間隙b的總壓降值不變，即△P=△P1+△P2，那么，流動(dòng)壓降減少很多，勢(shì)必使平衡盤二側(cè)壓差△P2增大很多，而△P2的增大，也就是動(dòng)態(tài)恢復(fù)力增大，就會(huì)促使平衡盤恢復(fù)至平衡位。所以，問(wèn)題的關(guān)鍵是如何使動(dòng)態(tài)下流動(dòng)壓降△P1大大減小，顯然，這只有使靜態(tài)下流動(dòng)壓降△P1占總壓降中較大部分時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。

? ? ? ?例如，假定總壓降△P=100公斤/厘米2，其中△P1=90公斤/厘米²，△P2=10公斤/厘米²，當(dāng)q減少一半時(shí)，△P1由90公斤/厘米²減小為22.5公斤/厘米²，于是△P2=100-22.5=77.5公斤/厘米²，瞬間平衡力為原平衡力的7.75倍，也就是動(dòng)態(tài)恢復(fù)力增大為原平衡力的7.75倍，從而可以使平衡盤快速恢復(fù)至平衡位置。然而，不錯(cuò)徑向間隙的壓降△P1也不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)使第二軸向間隙的壓降太少，平衡力不夠，最終會(huì)導(dǎo)致必須增大平衡盤直徑來(lái)增大靜態(tài)平衡力。而平衡盤直徑的增大，受到設(shè)備的限制，又往往因平衡盤平面與軸線的垂直度難以達(dá)到較小的允許值，從而使第二軸向間隙b較大，減小了平衡盤二側(cè)的壓差，使平衡力更小。反之，如其中△P1=10公斤/厘米2，而△P2=90公斤/厘米2，在q減少一半時(shí)，△P2由10公斤/厘米2減小為2.5公斤/厘米2，于是△P2=100-2.5=97.5公斤/厘米2，瞬間動(dòng)態(tài)平衡力只增大7.5公斤/厘米2，為原平衡力的1.08倍，恢復(fù)力極小，恢復(fù)至平衡位置就非常緩慢。為此，一般△P1占?jí)航怠鱌的60%左右較好，而軸向間隙b取為平衡盤直徑的0.1%~0.15%較好

二、臥式多級(jí)離心泵平衡盤故障處理措施

? ? ? ?該廠給水泵使用平衡盤設(shè)計(jì)直徑為210mm，軸向間隙為0.08mm，徑向間隙為0.6mm。運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)平衡力不足以平衡軸向推力，造成推力瓦淵止推軸承冤燒壞，平衡盤與平衡座嚴(yán)重磨損。通過(guò)對(duì)該廠#4給水泵檢修，檢查懷疑是由于平衡盤設(shè)計(jì)偏小，不足以平衡軸向推力而造成平衡盤和推力瓦受力過(guò)大而磨損。于是，通過(guò)檢修提高安裝工藝，把軸向間隙縮小為0.01mm，徑向間隙增大至1.4mm，由此增大平衡盤前的壓力來(lái)增大平衡力。但是，由于平衡盤二側(cè)壓差△P2變大，在總壓降不變的情況下流動(dòng)壓降△P1反而減小了，動(dòng)態(tài)恢復(fù)力也隨之減小，使平衡盤在變工況下增大了竄梭幅度，磨損更為嚴(yán)重。后來(lái)重新進(jìn)行計(jì)算，將平衡座與平衡盤接觸面的直徑放大至225~230mm淵可根據(jù)水泵運(yùn)行狀況逐步放大冤，把徑向間隙恢復(fù)為0.6mm，并適當(dāng)放小了軸向間隙淵為0.02~0.03mm冤，并保證平衡盤動(dòng)堯靜盤瓢偏值小于0.03mm，通過(guò)加大平衡盤的受力面積和減少泄漏量，增大了平衡盤前的壓力，也就提高了平衡力。同時(shí)，還將平衡盤與平衡座接觸面進(jìn)行熱處理，提高表面硬度，并將平衡座接觸面車制成8毅的接觸斜面，使平衡盤與平衡座接觸時(shí)采用線接觸來(lái)降低摩擦，防止平衡盤與平衡座長(zhǎng)時(shí)間接觸后發(fā)熱在運(yùn)行中咬死的現(xiàn)象發(fā)生。

? ? ? ? 將平衡盤座與平衡盤接觸軸向間隙縮小為0.02~0.03mm，另一方面也是為了減小給水泵推力瓦受力時(shí)的磨損厚度淵相當(dāng)于只有0.02~0.03mm軸向間隙冤，防止了推力瓦燒毀。因?yàn)槠胶庾c平衡盤接觸時(shí)的軸向間隙是靠推力盤與推力瓦接觸來(lái)調(diào)整的，當(dāng)水泵軸向力大于平衡力無(wú)法平衡時(shí)，通過(guò)推力瓦的磨損使平衡盤與平衡座軸向間隙減小，泄漏量也降低，提高了平衡力，使平衡盤處于平衡力極佳位置狀態(tài)，當(dāng)推力瓦磨損厚度達(dá)到0.02~0.03毫米時(shí)，平衡盤座與平衡盤也接觸淵軸向間隙為0，出現(xiàn)此情況時(shí)可將平衡盤受力面積繼續(xù)擴(kuò)大，加大平衡力冤，此時(shí)平衡盤與推力瓦同時(shí)接觸，降低了推力瓦承受的推力，避免了因推力瓦燒毀又造成平衡盤單獨(dú)承擔(dān)全部軸向推力堯最后造成平衡盤與平衡座長(zhǎng)時(shí)間竄梭碰磨后出現(xiàn)卡澀。

? ? ? ?對(duì)#4給水泵平衡盤的改造后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，改造后能保證水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，推力瓦油溫在運(yùn)行中保持在正常溫度范圍內(nèi)，水泵也未出現(xiàn)運(yùn)行中來(lái)回竄動(dòng)的現(xiàn)象，軸承振動(dòng)在0.03mm以下，平衡壓力顯示也穩(wěn)定，未出現(xiàn)頻繁波動(dòng)的現(xiàn)象。

? ? ? ?在對(duì)#4給水泵再次進(jìn)行檢修時(shí)，對(duì)推力瓦和平衡盤進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，推力瓦仍保持有一定的厚度，未出現(xiàn)瓦塊燒毀的現(xiàn)象，平衡盤和平衡座檢查接觸面也保持完好，仍可繼續(xù)使用，由此說(shuō)明，改造后#4給水泵平衡力已能平衡水泵的軸向推力。將該改造成果應(yīng)用于其它給水泵的改造中，也取到了良好的效果。