李堃
[摘 要]高压水泵具有压力高、体积小、携带方便等优势，其是当前工业生产中应用最广的微型高压水泵。轴向位移作为高压水泵正常运行的重要测量参数，对其进行干扰故障分析研究，有利于提高高压水泵设备的运行效率。基于此，文章主要对高压水泵的轴位移干扰故障进行了简单的分析，并对其处理对策进行了探讨，希望能够有效控制高压水泵设备的轴向位移。
[关键词]高压水泵；轴位移；干扰故障；解决措施
中图分类号：S334 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0043-01
引言
近年来，在现代化工业生产的要求下，我国工业设备的自动化、机械化水平也越来越高。高压水泵作为工业生产重要的组成设备之一，其运行水平直接影响着工业生产效率。因此，深入分析导致高压水泵轴向位移测量参数变化的各种因素，寻求产生测量偏差的真正原因，提出正确判断轴向位移测量结果的方法，用于解决系统运行中的实际问题，对工业企业的绿色发展有着重要的现实意义。
1 高压水泵机组概述
由于高压水泵在工业中的应用比较广泛，为了能够充分了解高压水泵的作用，本文选取了某焦化厂高压切焦水泵，对其进行了深入分析与研究。高压切焦水泵为卧式导叶式十级离心泵，壳体的外壳为圆筒形。其中机组的轴位移监测采用Bently3500系统，非接触电涡流传感器探头采用Bently的3300XL8mm电涡流传感器加非铠装屏蔽型式电缆，轴位移报警值-0.6/0.4mm，联锁值-0.7/0.5mm；推力轴承采用活动多块式。推力轴承是高压水泵中承受轴向负荷的关键，其能够将转子固定在确定的轴向位置上，也能够承受泵在各种工况下运行所产生的附加轴向力。高压水泵轴向位移是指机组内部转子沿轴心方向与推力轴承的间隙。通过对轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的轴向变化。其电涡流传感器输出特性曲线如下图所示：
由图1电涡流传感器输出特性曲线可知，电涡流探头在至之间输出为线性，因此要合理安装，保证探头正常工作。
2 高压水泵轴位移干扰故障分析
2.1 工艺操作对高压水泵轴位移的干扰
在工业生产过程中，操作人员对高压水泵操作的了解不透彻，在开机前没有对高压水泵进行盘车，会引发高压水泵轴位移现象的发生。同时，在工业生产过程中，操作人员并没将国产和进口高压水泵进行交替更换运行，使叶轮受力不平衡。此外，操作环境及工艺条件等变化也会引起高压水泵轴位移干扰故障的出现，如，转速、出入口压力和流量不稳定有较大变化，油温油压波动等。高位水罐中水质含焦粉颗粒多造成设备磨损等。
2.2 探头测量回路对测量的影响考虑
第一，测量设备老化，线性不好，探头特性不好，造成位移产生差值。对探头回路测量需要校验静态特性与动态特性。
第二，从测量回路安装角度分析起因及處理对策：包括探头延伸电缆和前置器的正确安装；探头和延伸电缆之间的连线有无故障；接地工作是否完好。
第三，机组安装完成后，位移探头的安装要确认轴实际所处位置，方能固定，以防止仪表指示零位和机械零位不一致，造成人为误差。
2.3 机体本身存在的问题
在高压水泵轴位移测量过程中，被测体轴端盖面容易对测量产生影响，如，被测体轴端盖表面平整度、被测体表面尺寸、被测体表面磁效应对传感器的影响；高压水泵自由端轴端盖面与轴之间安装平面不平行而产生附加间隙误差，造成机组在运行过程中轴位移值超差。同时，止推轴承及润滑状况也会对高压水泵测量产生较大的影响。
3 高压水泵轴位移干扰故障的处理对策分析
在高压水泵轴位移干扰故障处理过程中，需对轴位移测量回路与安装进行检查，其检查出来过程如下：
3.1 测量回路检查
检查探头是否紧固没有松动；延伸电缆与前置器的连接螺丝是否紧固；延伸电缆两端接头部分是否已按要求包裹好，没有破损及油雾污染；确认监视系统柜内采取单端接地方式、信号地与电源的地分开不存在高压交流干扰源，屏蔽接地情况正常符合要求；测量回路经检查没有异常，拆卸探头后仔细检查探头、延伸电缆和前置器组成的测量系统相应的阻抗和特性曲线都没有发生变化。
3.2 重新安装轴位移探头传感器后锁定安装间隙
检查测量以转子在中点位置为零点的轴向移动，应是正负两个方向的轴位移值没有超过偏差要求。即：推力盘中心处于两推力面中心位置时，显示单元的显示为0um；当推力盘被推到主推力面时，显示单元显示-d/2um；当推力盘被推到副推力面时，显示单元显示+d/2um。传感器的间隙与前置器输出标准电压对应关系如下表所示是：
由表1可知，探头间隙在0.25mm～2.5mm之间变化时，前置器输出电压值基本呈线性变化。
3.3 被测面轴端盖影响的处理对策
在高压水泵轴位移干扰故障处理过程中，操作人员须对轴端盖的内螺纹进行检查与处理，保证轴盖与主轴紧密连接，安装后的轴端盖中心线与主轴中线重合。同时，操作人员还需要对轴端盖面进行调整，保证其与轴之间的安装平面处于平行状态。轴端盖表面进行机械加工和适当的切削、修平、打光处理，保证其平整光滑符合表面粗糙度Ra要求，即在0.8um～1.6um之间。此外，在高压水泵盘车时，操作人员还应检查轴位移值在正常范围内，开机试车后轴位移没有异常的情况，问题得到了解决。
结束语
总而言之，在工业生产过程中，高压水泵作为其中比较重要设备，其运行效果直接影响着工艺生产效率。因此，工业技术人员应加大对高压水泵轴位移干扰故障的研究力度，及时解决轴位移问题，保证高压水泵的运行效率，提高工艺技术水平。
参考文献
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