泊頭市特種泵閥制造有限公司
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特種泵閥三螺桿泵故障表現和修復方案
三螺桿泵運行平穩且效率高（80%左右）、振動小、噪音低。預計投資回收期為2年，可為公司節約較多的生產成本，提高公司整體經濟效益。但輸送原油中含有少量水、腐蝕性介質、固體雜質等，運行過程中對螺桿、襯套、平衡套造成磨損和腐蝕，經統計，三螺桿泵在運行4萬小時左右即出現故障。
故障主要表現：
(1)泵體內產生明顯的“嗒嗒嗒”類似金屬碰擦的異響，電流忽大忽小不穩定；
(2)泵機組、連接的工藝管線及附屬儀表、地基振動偏大；
(3)效率有所下降；
(4)主桿密封軸頸及前蓋內孔、從動桿軸頸、平衡套內孔磨損嚴重，金屬表面出現偏磨、溝槽及凸起；
(5)前蓋內孔處間隙變大，無法阻擋增壓后的原油，同時振動過大造成機械密封經常損壞，原油泄漏嚴重。
泵已經無法正常運行而停用，只能作為報廢處理。為此決定探討分析故障原因，提出解決維修方案，以便用較少的維修費用修復，使泵重新投入正常運轉。
三螺桿泵工作原理：三螺桿泵屬回轉式容積泵，主要由三根螺桿和襯套組成。三根螺桿置于有三個平行孔的襯套內，主桿由軸承支承，運行中主桿的徑向力由對稱布置的從桿抵消，軸向力采用液壓平衡，只剩下螺桿的自重和很小的剩余軸向力由軸承承受，而從桿則一端插入平衡套，起平衡軸向力和支承的作用。以上結構為軸向力低壓平衡方式，由于從桿要承受 的徑向力，因此對螺桿和襯套的材料及處理方式都有特殊要求，其泵送過程由三孔襯套和其中包含的對稱平行布置的三根相互嚙合的螺桿（一個主動桿，兩個從動桿）實現。在主動桿軸線方向，精密配合的構件形成連續的相互隔離的密閉腔室，吸入的流體被封閉其中，當螺桿轉動時，流體被這些密閉腔室連續、均勻的沿軸線由泵進口腔被排送至出口腔，實現泵送過程。三螺桿泵運行平穩，效率高。
螺桿泵修復方案及修復部位：
螺桿和襯套修復工藝較為復雜，難度大，費用較高，修復利用價值不高。因此決定對主桿密封部位及從桿平衡套部位進行修復和加工，確保泵能夠重新投入正常使用。
(1)主桿部位：用精密鏜床鏜前蓋內孔并達到R1.6，并以此內孔直徑作為基準。對主桿密封軸頸進行等離子噴涂，操作步驟如下：對噴涂表面進行清洗、噴砂處理，使其基體表面粗化，形成清潔新鮮的金屬表面，使涂層與基體有良好的結合強度；對非噴涂面進行保護；在噴涂前對需要噴涂的表面用等離子弧進行預熱，溫度控制在100℃左右，這樣可減少涂層與零件表面的溫度差和內應力，如零件在預熱時有油污溢出（呈黑點），應當再次清洗，直至無油污方可進行噴涂；噴涂時噴槍與噴涂面距離控制在100-130mm，掌握噴涂速度，實施多次噴涂，以控制收縮率，增強涂層與基體的結合強度，然后用精密數控磨床進行粗磨→精磨，控制與前蓋內孔相對配合間隙：0.24-0.34mm（直徑間隙）。
(2)從桿部位：用精密數控磨床磨從桿軸頸并達到R1.6，并以軸頸直徑為基準重新加工平衡套，控制相對配合間隙：0.16-0.22mm（直徑間隙）。
(3)裝配修復和重新加工的配件，安裝整機后調試運行，運轉平穩，振動小。螺桿泵聯軸器端垂直方向振動頻譜趨勢，振動值為2.5mm/s，已接近新泵水平。
