在之前的《泵的方法》专栏中，我们从不同角度研究了立式泵，包括对中、转子轴系的正确对中(2009年5月《立式泵维修的缺点》)和大修维修工作的范BETVICTOR体育官网围(2008年1月《立式涡轮泵的维修、大修和升级》)。
本月，我们将探讨为什么这些方面对垂直涡轮泵的设计如此重要，以及垂直涡轮泵与其他泵类型的异同。BETVICTOR体育官网
虽然离心泵的整个范围很广泛，但为简化起见，考虑以下一般分类是有帮助的:BETVICTOR体育官网
a.端吸
b.轴承之间的分裂箱
c.水平多级
d.垂直涡轮机
(a)和(b)与(c)和(d)都有相似的不同。更重要的是，(a)、(b)和(c)在轴向载荷的传递方面是相似的，轴向载荷是由泵轴承而不是电机轴承承担的。虽然一些立式涡轮泵具有独立的泵轴承罐，但它们相对较少。BETVICTOR体育官网无论电机是空心轴还是实心轴，都是电机轴承承担负荷，而不是泵。
涡轮垂直对准
由于泵本身没有推力轴承，而且是垂直放置的，泵表面的对称可能意味着即使是径向轴承也是不必要的。沿轴系放置的泵衬套不是真正的轴承，而是转子导轨，转子轴颈和轴之间有相对充足的间隙(与真正的流体动力轴承相比)。一个真正的流体动力轴承(例如油润滑)的运行间隙通常为0.004(每英寸轴为1000)，而一个导向(“缓冲器”)衬套的运行间隙可能是这个量的三到四倍——显然没有能力承受流体动力负载。
图1
这就是为什么正确的校准，轴系及其轴套材料的选择，在大修期间正确恢复固定部件的配合度和同心度是重要的。轴套无法承受任何实质性的侧载荷，如果由于管线配合的不正确偏心而使轴靠近，轴套将迅速磨损或失效。真正的水动力轴承需要很好地对准，配备缓冲器衬套的垂直涡轮泵也应该同样对准。BETVICTOR体育官网如果没有正确的对齐，就会出现许多问题。
当人们试图掌握垂直泵设计的独特性时，记住轴向和径向载荷被吸收的方式，因为它可能有助于理解这个主题。
缺乏上同花顺- a案例研究
关于立式泵的可靠性，另一个需要解决的重要方面是没有上部冲洗。如果不冲洗上填料，可能会导致意外故障。如果上填料压盖之间的偏心没有正确建立，可能会产生接触。如果发生这种情况，并且没有冲洗水，则没有填料润滑。在套筒和配套衬套之间的间隙内，剩余的水将迅速蒸发，将填料推出，破坏压盖和螺栓，并可能造成更大的损坏。
记住，组件的同心度对泵的成功运行至关重要。同心度通常和尺寸公差一样重要，甚至更重要。虽然部件之间的适当间隙(例如轴(或轴套)与轴颈之间的间隙)很重要，但部件的同心度(或缺乏同心度)决定了泵的正常运行和故障。
虽然包装盒看起来是最小或最不引人注意的部件之一，但它通常是泵成功运行的关键元素。在这种特殊情况下，包装箱(图2中的项目10)在最后一次维修中似乎没有被修整(加工)或清洁，从生锈的外观和粗糙的台阶和边缘判断。
图2
包装盒很可能是歪着的。
泵也从维修车间运来，填料已经安装好了。正确的程序是首先将轴置于包装箱内的中心(说明书应清楚说明这一点)，然后将电机轴对准泵轴，包装完成。这一过程确保了轴与包装箱以及包装箱与泵主壳体之间的适当同心度。
显然，该设施的其他泵可能也发生了类似的错误安装程序。BETVICTOR体育官网姊妹机组的电机处于“离线”状态，显然是为了在泵转子“倾斜”(包装前没有居中)的情况下调整轴。
图3
如上所述，这种情况可能是由类似的预包装泵造成的，这些泵从维修车间运到，并以偏心状态对准电机。BETVICTOR体育官网这导致轴套和衬套之间的间隙不均匀，一侧可能太近，可能接触，特别是如果轴(可能有)过度跳动。
本例中的套筒设计安排同样存在根本性问题。如图2所示，它被插入到泵联轴器下面，并用套筒槽内的固定螺钉连接到联轴器上。这样的安排是罕见的和困惑的安装人员。套筒需要轴向定位，而不依赖于联轴器。然而，即使是这样，实际安装过程中也没有将固定螺钉固定在槽上，套筒最终被自由悬挂，并被填料摩擦支撑(从下往上)。
最后，这种安排没有一个提灯环或冲洗管道到填料，所以没有冷却和冲洗可用。
可能的失败场景
由于维修和安装程序的问题，在启动后不久，头轴套就接触了。这阻塞了从泵到填料的水流，特别是因为没有冲洗水来补偿。在填料轴承(11)和套筒(17)之间的密闭空间上方和内部的水迅速加热并变成蒸汽。随着它继续加热，蒸汽的压力增加(就像高压锅一样)，然后将填料吹出，压盖的螺栓弯曲，压盖被推离。操作员观察到的“一股烟”(蒸汽)很可能是冒出的水蒸气。随着泵继续运转，热量继续膨胀套筒，很快就引起了痉挛。
避免此类问题的建议
逐步记录维修程序，包括关键部件的尺寸，关键间隙，配合和偏心
在本程序中包括沿轴的几个(五个)位置的轴跳动，在草图上清楚地说明这些位置
文件安装程序(除了现有的OEM的IOM)，确保转子的定心，对准，包装等，是正确的顺序
修改套筒定位的设计，使其不依赖于泵联轴器
用清晰的草图、照片和简单的说明说明上面的内容。确保维修报告包含清晰，简单，但足够的尺寸和间隙说明在一页的草图或图纸上
通常，冲水的压力至少比包装箱压力高15 psi。正如原水取水站所知道的那样，这样的安排可以防止含沙的水进入箱体，磨损套筒和包装。虽然在这种特殊情况下磨料不是问题，但高压冲洗仍然迫使水进入泵，而不是流出，从而提供了额外的冷却和清洁目的。不幸的是，冲洗水压力不足和没有安装提灯环是未能安装冲洗装置的常见原因。在某些安装中，增加一个增压泵可能会有所帮助。
BETVICTOR体育官网泵和系统2010年3月