泊头市特种泵阀制造有限公司
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特种泵阀三螺杆泵故障表现和方案
三螺杆泵运行平稳且（80%左右）、振动小、噪音低。预计投资回收期为2年，可为公司节约较多的生产成本，提高公司整体经济效益。但输送原油中含有少量水、腐蚀性介质、固体杂质等，运行过程中对螺杆、衬套、平衡套造成磨损和腐蚀，经统计，三螺杆泵在运行4万小时左右即出现故障。
故障主要表现：
(1)泵体内产生明显的“嗒嗒嗒”类似金属碰擦的异响，电流忽大忽小不稳定；
(2)泵机组、连接的工艺管线及附属仪表、地基振动偏大；
(3)效率有所下降；
(4)主杆密封轴颈及前盖内孔、从动杆轴颈、平衡套内孔磨损严重，金属表面出现偏磨、沟槽及凸起；
(5)前盖内孔处间隙变大，无法阻挡增压后的原油，同时振动过大造成机械密封经常损坏，原油泄漏严重。
泵已经无法正常运行而停用，只能作为报废处理。为此决定探讨分析故障原因，提出解决维修方案，以便用较少的维修费用，使泵重新投入正常运转。
三螺杆泵工作原理：三螺杆泵属回转式容积泵，主要由三根螺杆和衬套组成。三根螺杆置于有三个平行孔的衬套内，主杆由轴承支承，运行中主杆的径向力由对称布置的从杆抵消，轴向力采用液压平衡，只剩下螺杆的自重和很小的剩余轴向力由轴承承受，而从杆则一端插入平衡套，起平衡轴向力和支承的作用。以上结构为轴向力低压平衡方式，由于从杆要承受 的径向力，因此对螺杆和衬套的材料及处理方式都有要求，其泵送过程由三孔衬套和其中包含的对称平行布置的三根相互啮合的螺杆（一个主动杆，两个从动杆）实现。在主动杆轴线方向，配合的构件形成连续的相互隔离的密闭腔室，吸入的流体被封闭其中，当螺杆转动时，流体被这些密闭腔室连续、均匀的沿轴线由泵腔被排送至出口腔，实现泵送过程。三螺杆泵运行平稳，。
螺杆泵方案及部位：
螺杆和衬套工艺较为复杂，难度大，费用较高，利用价值不高。因此决定对主杆密封部位及从杆平衡套部位进行和加工，泵能够重新投入正常使用。
(1)主杆部位：用镗床镗前盖内孔并达到R1.6，并以此内孔直径作为基准。对主杆密封轴颈进行等离子喷涂，操作步骤如下：对喷涂表面进行清洗、喷砂处理，使其基体表面粗化，形成清洁新鲜的金属表面，使涂层与基体有良好的结合强度；对非喷涂面进行保护；在喷涂前对需要喷涂的表面用等离子弧进行预热，温度控制在100℃左右，这样可减少涂层与零件表面的温度差和内应力，如零件在预热时有油污溢出（呈黑点），应当再次清洗，直至无油污方可进行喷涂；喷涂时喷枪与喷涂面距离控制在100-130mm，掌握喷涂速度，实施多次喷涂，以控制收缩率，增强涂层与基体的结合强度，然后用数控磨床进行粗磨→精磨，控制与前盖内孔相对配合间隙：0.24-0.34mm（直径间隙）。
(2)从杆部位：用数控磨床磨从杆轴颈并达到R1.6，并以轴颈直径为基准重新加工平衡套，控制相对配合间隙：0.16-0.22mm（直径间隙）。
(3)装配和重新加工的配件，安装整机后调试运行，运转平稳，振动小。螺杆泵联轴器端垂直方向振动频谱趋势，振动值为2.5mm/s，已接近新泵水平。
