淺析礦用離心式水泵的操作和維護
作者：鄭曉敏
1 離心式水泵的工作原理
離心式水泵包括漏斗、外殼、葉片、葉輪和吸水管等，如圖1所示。
葉輪固定于傳動軸上，在軸的帶動下旋轉(zhuǎn)。水泵的外殼形狀為螺旋形擴散室，吸水口同吸水管相連接，同時，排水口同排水管相連。水泵在開始工作之前，首先會通過漏斗向泵內(nèi)注入一定量的水，之后水泵啟動，傳動軸開始轉(zhuǎn)動，進而帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。此時，泵內(nèi)的水在離心力的作用下從葉輪的出口流出，與此同時，水的動能與壓力能都大大提高。水在排出的過程中，經(jīng)過螺旋形泵殼擴散室，很大一部分動能又轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ�，沿著排水管道排出，葉輪的進口處就會形成真空。大氣壓力作用于吸水井中的水，使其進入葉輪之中，而葉輪也在不停地旋轉(zhuǎn)，排水過程就不會間斷。
2離心式水泵的主要工作部件分析
通常情況下，離心式水泵的工作部件包括潤滑裝置、密封裝置、水流經(jīng)過部件、真空復位裝置和傳動裝置等。其中，最為重要的部件有水流通過部件、密封圈裝置、平衡裝置以及傳動裝置。
2.1 水流通過部件
水在離心泵內(nèi)部流通，經(jīng)過吸入室、葉輪以及壓出室等工作部件。
(1)吸人室。吸人室的主要作用是將水從吸水管路中不斷地引入到葉輪。不同結(jié)構的離心泵采用的吸人室結(jié)構也不相同，常見的有圓環(huán)形吸入室和錐形管結(jié)構。
(2)葉輪。葉輪的組成包括前蓋板、后蓋板和葉片等。彎曲的葉片將前、后蓋板之間的空間分成了彎彎曲曲的通道。一般情況下，葉輪的結(jié)構分為閉式結(jié)構和半開放式結(jié)構，在礦山建設中，離心式水泵所要排出的水中含有大量的泥漿和顆粒，為了防止雜質(zhì)將葉輪堵塞，常常采用半開放式葉輪結(jié)構。
(3)導水圈。在螺旋形泵殼上固定有靜止且?guī)в袑~片的圓環(huán)，它的葉片和葉輪葉片數(shù)量是不相等的，能夠增大水流通道的截面面積。水流通過葉輪流出，經(jīng)由導水葉片將其收集起來，此時，一部分水流動能轉(zhuǎn)化為壓力能，同時，經(jīng)過導水葉片的引導進入下一級葉輪。
(4)壓出室。最后一級葉輪流出的水通過壓出室收集到一起并流向離心泵的排水口處，常用的壓出室形式有螺旋形壓出室和圓環(huán)形壓出室。在整個水流通道內(nèi)，水的流速不變，沖擊損失大大降低。
2.2 密封圈裝置
葉輪、葉片等旋轉(zhuǎn)部件同離心式泵殼之間是存在間隙的，因此，在葉輪入口處的泵殼上安裝有密封圈，主要是為了保證葉輪同泵殼之間的間隙要小，阻止水流的逆向流通。如果礦用離心式水泵是多級泵，那么在各級泵殼之間還必須要安裝密封圈，主要目的是阻止各級水泵之間水流的泄漏。一旦密封圈損壞，水流就會發(fā)生逆流，水泵的排水效率大大降低，同時還會使得軸向力產(chǎn)生不平衡。
2.3推力平衡裝置
一般情況下，多級水泵的進水方式都是單側(cè)進水，葉輪的入口處和出口處水的壓力是不同的，這主要是由于葉輪在螺旋形外殼內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，因此外殼和葉輪之間存在有間隔和空腔，此空腔之內(nèi)充滿了水，并且分別作用于葉輪的前、后蓋板上；前、后蓋板的面積是不同的，作用在其上的推力也就不同，產(chǎn)生了軸向推力。對于多級離心式水泵來講，軸向推力通常是很大的，如果軸向不平衡，離心式水泵就不能正常運行，因此，需要推力平衡裝置。
3 離心式水泵的操作和維護
礦用離心式水泵的工作環(huán)境比較惡劣，要想保證在不出故障的前提下長時間的運行，對其正確操作和維護就顯得尤其重要。
3.1針對潤滑系統(tǒng)設置有效的監(jiān)測裝置
(1)壓力監(jiān)測。潤滑油壓力是保證系統(tǒng)內(nèi)潤滑油量的有效參數(shù)，潤滑油經(jīng)過很長的管路輸送到各個軸承處，在此過程中必然會有沿程壓力損失和局部壓力損失，壓力有所降低。管路油壓降低值必須要小于供油壓力才能保證潤滑油的供應。因此，一旦潤滑油的壓力值波動過大，不僅會消耗大量能量，還會造成系統(tǒng)潤滑油的泄漏，不利于水泵在惡劣條件下的長期安全工作。一般情況下，離心式水泵的供油壓力設置在0. 07 MPa～0.13 MPa，變速箱的供油壓力設置在0.18 MPa～0. 32 MPa，最低供油壓力設置為0.05 MPa，如果潤滑系統(tǒng)油壓低于此值，監(jiān)測系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號。
(2)溫度監(jiān)測。潤滑油的溫度是檢驗其黏度和油性的主要指標，溫度過低會致使?jié)櫥宛ざ仍龃螅焕谄淞鲃有院蜐櫥�，給水泵的正常工作帶來極大的威脅；溫度過高致使其黏度降低，此時油膜厚度變薄，大大降低其承載能力，潤滑性能也會由于碳化而降低。通常情況下，礦用離心式水泵潤滑系統(tǒng)油溫最低不能低于30℃，最高不能超過55℃。在油箱處設置有溫度指示燈，及時反映油溫的變化情況。
3.2 密封系統(tǒng)、真空復水系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)
依據(jù)工藝規(guī)程所限定的時間，仔細檢查密封系統(tǒng)、真空復水系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)中的溫度、壓力以及液位指示情況，一旦和操作規(guī)程不相符，立即組織專業(yè)人員進行調(diào)節(jié)，保證密封系統(tǒng)能夠正常運行。具體措施如下：①離心式水泵在開始工作前，要開啟封油箱加熱裝置，使封油油溫能夠保持在30℃～55℃之間，開啟封油主泵，讓封油系統(tǒng)開始循環(huán)，同時，設置調(diào)節(jié)泵的出口和密封腔的油壓，滿足操作規(guī)程的要求，軸封系統(tǒng)設置聲光報警系統(tǒng)以及停機連鎖保護措施；②給復水器注入水，并且建立一個真空復水系統(tǒng)的閉路循環(huán)，真空度至少要在0. 07 MPa，同時，要調(diào)試輔助復水系統(tǒng)的自動啟動性能，使其自動開啟指標滿足系統(tǒng)要求；③制定良好的工藝系統(tǒng)流程，保證各個部件能夠滿足工作需求；④保證各管線、閥門的暢通，提高設備正常運行的可靠性。
3.3加強對相關操作人員和維護人員的培訓
礦用離心式水泵結(jié)構復雜，涉及的專業(yè)也比較多，工人上崗前進行相關技術培訓是必要的，同時也要定期舉行技術培訓，不斷提高相關人員的技術水平和專業(yè)水平。每個相關人員都要熟練掌握設備的結(jié)構、工作性能、參考指標和操作維護規(guī)程，給設備的安全有效運行提供一個有力的組織管理環(huán)境。
3.4制定嚴格的巡回檢查制度
離心式水泵進入工作狀態(tài)后，依據(jù)其運行情況、工作性能和工藝系統(tǒng)，對其進行調(diào)節(jié)，制定嚴格有效的巡回檢查制度，規(guī)定檢查時間、檢查指標和檢查要求，定期組織相關人員對設備的振動情況、油溫情況、油壓、位移等指標進行認真檢查并作出記錄，一旦發(fā)現(xiàn)和指標要求有差別、偏離指標要求太多的現(xiàn)象，要盡快組織專業(yè)技術人員處理。
4結(jié)語
設備的可靠是保證礦井安全建設和生產(chǎn)的重要前提，筆者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗，對礦用排水設備——離心式水泵進行了一系列分析，并提出了相應的維護和操作措施，希望對今后礦井的安全生產(chǎn)有所幫助。
5摘要：在礦井建設和生產(chǎn)過程中，離心式水泵承擔著排水的重要任務，正確使用以及維護離心式水泵對于礦井的安全生產(chǎn)起著決定性作用。主要分析了離心式水泵的工作原理和工作部件，提出了一系列操作和維護的有效措施。
下一篇:一種新型旺格維利支架
