? ? ? ?臥式多級離心泵的關(guān)鍵組件之一就是平衡盤，如果沒有平衡盤去平衡軸向推力，臥式多級離心泵將無法正常工作，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，長沙中聯(lián)泵業(yè)工程師將以實例為用戶朋友們分析一下常見的臥式多級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機組配備的給水泵是沈陽水泵廠生產(chǎn)的DG270-140多級分段式離心泵，流量為270m3/h，揚程為14.86MPa，轉(zhuǎn)速為2980r/min。該水泵平衡機構(gòu)采用平衡盤加止推軸承（推力瓦）來平衡軸向推力，運行中由于經(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)常由于振動增大而被迫停運。

一、臥式多級離心泵平衡盤故障原因分析

? ? ? ?要減小平衡盤竄動的幅度，必須在轉(zhuǎn)子一離開平衡位置時，就有一個很大的恢復(fù)平衡的動態(tài)恢復(fù)力。要使動態(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。也就是說平衡盤一離開平衡位置，△P2愈大，動態(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)過間隙a的流動壓降△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，其泄漏量q取決于徑向間隙a，在一定的間隙a下，流動壓降△P1與泄漏量q的平方成正比。當(dāng)平衡盤左竄時，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，流動壓降減少很多，勢必使平衡盤二側(cè)壓差△P2增大很多，而△P2的增大，也就是動態(tài)恢復(fù)力增大，就會促使平衡盤恢復(fù)至平衡位。所以，問題的關(guān)鍵是如何使動態(tài)下流動壓降△P1大大減小，顯然，這只有使靜態(tài)下流動壓降△P1占總壓降中較大部分時才能實現(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，△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，不錯徑向間隙的壓降△P1也不能過大，過大會使第二軸向間隙的壓降太少，平衡力不夠，最終會導(dǎo)致必須增大平衡盤直徑來增大靜態(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，△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占壓降△P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)計直徑為210mm，軸向間隙為0.08mm，徑向間隙為0.6mm。運行后發(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，平衡盤與平衡座嚴重磨損。通過對該廠#4給水泵檢修，檢查懷疑是由于平衡盤設(shè)計偏小，不足以平衡軸向推力而造成平衡盤和推力瓦受力過大而磨損。于是，通過檢修提高安裝工藝，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壓降△P1反而減小了，動態(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，磨損更為嚴重。后來重新進行計算，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，并保證平衡盤動堯靜盤瓢偏值小于0.03mm，通過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，還將平衡盤與平衡座接觸面進行熱處理，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采用線接觸來降低摩擦，防止平衡盤與平衡座長時間接觸后發(fā)熱在運行中咬死的現(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。因為平衡座與平衡盤接觸時的軸向間隙是靠推力盤與推力瓦接觸來調(diào)整的，當(dāng)水泵軸向力大于平衡力無法平衡時，通過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)推力瓦磨損厚度達到0.02~0.03毫米時，平衡盤座與平衡盤也接觸淵軸向間隙為0，出現(xiàn)此情況時可將平衡盤受力面積繼續(xù)擴大，加大平衡力冤，此時平衡盤與推力瓦同時接觸，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承擔(dān)全部軸向推力堯最后造成平衡盤與平衡座長時間竄梭碰磨后出現(xiàn)卡澀。

? ? ? ?對#4給水泵平衡盤的改造后，經(jīng)過一段時間的運行發(fā)現(xiàn)，改造后能保證水泵安全穩(wěn)定運行，推力瓦油溫在運行中保持在正常溫度范圍內(nèi)，水泵也未出現(xiàn)運行中來回竄動的現(xiàn)象，軸承振動在0.03mm以下，平衡壓力顯示也穩(wěn)定，未出現(xiàn)頻繁波動的現(xiàn)象。

? ? ? ?在對#4給水泵再次進行檢修時，對推力瓦和平衡盤進行了詳細的檢查，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。