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新聞主題 |
康明斯柴油發(fā)電機(jī)水泵漏水現(xiàn)象的主因 |
摘要：針對康明斯某型柴油發(fā)電機(jī)維修后試車過程中出現(xiàn)的水泵泄漏現(xiàn)象，采用故障樹分析的方法對故障原因進(jìn)行分析和排查，并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。分析結(jié)果表明：水泵對中不當(dāng)導(dǎo)致側(cè)向推力較大，引發(fā)密封面積減小是導(dǎo)致此次故障的主要原因。通過采取提高水泵平臺試驗(yàn)要求，增加水泵軸承座內(nèi)外圓同軸度要求及增大葉輪平衡孔尺寸等措施，較好地解決了該問題，保證了淡水冷卻系統(tǒng)的可靠性。
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水泵漏水測試裝置 |
一、水泵工作過程
冷卻泵是一種用于冷卻系統(tǒng)的設(shè)備，它的工作原理是通過泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，將冷卻液體從冷卻器中抽出，經(jīng)過散熱器后再回流到冷卻器中，從而達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的目的。
1、冷卻水泵組成
冷卻泵通常由泵體、葉輪、軸承、密封件等部分組成。泵體是冷卻泵的主體部分，它通常由鑄鐵或鋁合金制成，具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性。葉輪是冷卻泵的核心部件，它通過旋轉(zhuǎn)將冷卻液體從冷卻器中抽出，并將其送往散熱器中。軸承則是支撐葉輪的部件，它需要具有良好的耐磨性和耐高溫性。密封件則是保證冷卻泵密封性的關(guān)鍵部件，它需要具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性。
2、冷卻水泵原理
冷卻泵的工作原理是基于泵的運(yùn)轉(zhuǎn)原理，即通過葉輪的旋轉(zhuǎn)，將液體從低壓區(qū)域抽出，經(jīng)過泵體和管道后再送回高壓區(qū)域。在冷卻系統(tǒng)中，冷卻泵的葉輪通過驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，將冷卻液體從冷卻器中抽出，經(jīng)過散熱器后再回流到冷卻器中。這樣，冷卻液體就能夠不斷地循環(huán)流動(dòng)，從而達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的目的。
冷卻泵的工作效率和性能取決于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇。一般來說，冷卻泵需要具有良好的耐腐蝕性、耐高溫性和耐磨性，以保證其長期穩(wěn)定運(yùn)行。此外，冷卻泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要考慮到其安裝和維護(hù)的便捷性，以方便用戶進(jìn)行維護(hù)和更換。
3、離心式水泵工作過程
當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水隨之一起旋轉(zhuǎn)。離心力使水向葉輪邊沿甩出，在蝸形殼體內(nèi)將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，?jīng)與葉輪成切線方向的出水口壓送入柴油發(fā)電機(jī)的水套。與此同時(shí)，葉輪中心造成一定真空度而將水吸入。由此可知，水泵的功用是強(qiáng)制冷卻水在冷卻系內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。由于離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、工作可靠、制造工藝性好和泵水量大等優(yōu)點(diǎn)，因此在水冷柴油發(fā)電機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。
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柴油機(jī)水泵總成側(cè)面模型樹 |
柴油機(jī)水泵總成模型 |
二、水泵漏水的主因
（1）安裝水泵時(shí)，水封座圈總成未安裝到位，造成水泵繼續(xù)漏水。
由于與檢視孔對應(yīng)的泵軸上有擋(甩)水圈，當(dāng)水封漏水時(shí)，冷卻水順泵軸遇擋水圈時(shí)會(huì)從水泵的檢視孔向外甩出及滴露，這樣可防止冷卻水流入軸承內(nèi)破壞潤滑。另外，在更換擋水圈時(shí)不注意清除泵體與泵蓋之間不能很好地結(jié)合和密封，也會(huì)造成水泵漏水。
（2）工作環(huán)境惡劣
工作條件差容易造成膠木密封墊與襯套端面的磨損不均勻;彈簧長期在水中浸泡，易銹蝕、彈力下降，也能引起漏水。
（3）泵體凍裂
冬季忘記放水或放水不凈，以及放水時(shí)溫度過高，卻系內(nèi)水蒸氣凝結(jié)后結(jié)冰，都有可能造成水泵泵體被凍裂，導(dǎo)致漏水。
（4）磨損過重
機(jī)器老舊，水封內(nèi)機(jī)件磨損、銹蝕和老化失效，亦是水泵漏水的原因。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)長期停放時(shí)，因發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)沒有冷卻水，造成膠木密封墊因干結(jié)、收縮而變形;加水后膠木密封墊雖會(huì)膨脹但不能完全恢復(fù)原狀，必將引起少量漏水。另外，對于新安裝的水泵，膠木密封墊與鑄鐵襯套尚未完全磨合好，也將導(dǎo)致水泵少量漏水。
（5）缺水運(yùn)行造成干磨損壞。
此現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進(jìn)口處負(fù)壓，進(jìn)水管有空氣，泵腔內(nèi)有空氣，泵開機(jī)后，機(jī)封的磨擦高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高溫，無法得到冷卻，檢查機(jī)封，彈簧張力正常，摩擦面燒焦發(fā)黑，橡膠變硬開裂。處理辦法：排盡管道及泵腔內(nèi)空氣，更換機(jī)械密封。
（6）安裝過緊
觀察機(jī)械密封的動(dòng)靜環(huán)平面，如有嚴(yán)重?zé)宫F(xiàn)象，平面發(fā)黑和很深的痕跡，密封橡膠變硬，失去彈性，這種現(xiàn)象是由于安裝過緊造成的。處理辦法：調(diào)整安裝高度，葉輪安裝后，用螺絲刀拔動(dòng)彈簧，彈簧有較強(qiáng)的張力，松開后即復(fù)位，有2-4MM的移動(dòng)距離即可。
（7）安裝過松
觀察機(jī)封動(dòng)、靜環(huán)平面，其表面有一層很薄的水垢，能夠擦去，表面基本無磨損，這是彈簧失去彈性及裝配不良造成，或電機(jī)軸向竄動(dòng)造成。
（8）水質(zhì)差含顆粒
由于水質(zhì)差，含有小顆粒及介質(zhì)中鹽酸鹽含量高，形成磨料磨損機(jī)封的平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、環(huán)溝等現(xiàn)象。處理辦法：改進(jìn)水壓或介質(zhì)，更換機(jī)封。
三、維修示例
1、故障現(xiàn)象
一臺康明斯某型柴油發(fā)電機(jī)更換水封后，水泵繼續(xù)漏水
2、故障分析：
康明斯柴油發(fā)電機(jī)淡水泵更換水封后繼續(xù)漏水的故障一般有兩個(gè)方面的原因：一是更換水封型號
3、故障原因：
（1）淡水泵的水泵軸與密封圈結(jié)合處損壞；
（2）水封沒有按標(biāo)準(zhǔn)裝配，產(chǎn)生凸凹不平現(xiàn)象，冷卻水從間隙中流出。
4、故障排除方法：
（1）對淡水泵進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)水封部分損壞后導(dǎo)致水泵漏水，更換水封后并給水散熱器加滿水，淡水泵還是漏水；
（2）通過拆解淡水泵進(jìn)行檢查，確認(rèn)到底是水封質(zhì)量有問題，還是裝配有問題。新水封與老水封進(jìn)行比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)是同種型號，在檢查水封放置的地方時(shí)，發(fā)現(xiàn)水封底部有凸凹不平現(xiàn)象，經(jīng)過處理后，重新裝配淡水泵，柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前的檢查完畢后，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)淡水泵漏水現(xiàn)象消失。
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