潜水泵的工作原理及性能特点

潜水泵的工作原理及性能特点

潜水泵是一种用途非常广泛的水处理工具，与普通的抽水机不同，潜水泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作在水下，潜水泵可分为井用潜水泵、作业面潜水泵、潜污泵、排沙潜水泵、矿用立泵等。本文结合我校多年的维修经验，论述深井潜水泵使用过程中的常见故障现象及分析处理。

1 潜水泵的工作原理及性能特点

潜水泵是一种电机与水泵直联一体潜入水中工作的通用提水机械，其工作原理是电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转，在离心力的作用下对液体作功，把机械能转换成液体能量，液体(水)飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口的排出管流出。潜水泵的设计出发点是“不缠绕、不堵塞”，有的型号还装有撕裂机构或切割装置，能将水中长纤维、带状物等撕裂后排出。潜水泵的先天弱点是，其抽送的介质多为软质，对水中含沙量限制在3%以内，含沙量大时，易损坏密封，电机一旦进水，轴承、绕组绝缘损坏，导致电机烧毁。

2 深井潜水泵的安装使用

潜水泵一般对电源电压、频率的上下偏差范围都有一定的要求，对大功率潜水泵必须采用降压起动或软启动，以减少对电网或其它电气设备以及潜水泵自身的冲击。潜水泵的安装使用要根据使用环境正确选型并注意相关事项。

2.1潜水泵的选型及使用环境

潜水泵的选型应根据工况特点正确选择，选型时主要考虑流量、扬程、安装方式等。只有所选扬程与实际所需扬程接近，水泵才能高效节能运行，选择不当将对水泵运行影响极大。

一般地，深井潜水泵的使用环境应满足如下几方面的要求：

(1)电源频率为50Hz，额定电压为允差±5%的三相交流电源;

(2)固体物含量(按质量计)不大于0.01%;

(3)水泵进水口必须在水位lm以下，但潜水深度不超过静水位以下70m，泵下端距井底水深至少lm;

(4)要求井竖直，井壁光滑，井管不得错开。

2.2深井潜水泵的安装

深井潜水泵的安装首先要检查供电线路、电网电压、频率、控制开关是否符合使用条件;其次水泵必须采取良好的接地措施;检查电控柜安装是否正确并良好接地;检查起吊设施要安全可靠。水泵的安装按以下顺序进行：

(1)拆下位于水泵中部的滤水网，拧下注水螺塞和放水螺塞，向机内注满洁净的中性水，然后拧紧螺塞。检查电机各连接部位是否有渗漏，如有渗漏进行密封处理。

(2)用500伏兆欧表测定电机绝缘电阻不得低于150兆欧，并用改锥撬转叶轮应转动自如无卡滞现象。

(3)先将短输水管连接在止回阀体上，用一付夹板装在短输水管的上法兰下，然后将水泵轻轻吊起放入井中，使夹板座落在井盖上。

(4)用另一付夹板夹住长输水管吊起与短输水管连接，再拆下第一付夹板吊装另一根长输水管，依此反复进行安装完毕，然后盖好井盖将夹板固定在井盖上，最后安装弯输水管、阀门、出水管，深井潜水泵。

(5)安装过程中管路两法兰之间应垫好管路胶垫，紧固螺栓时应对称上紧，电缆要绑扎在输水管法兰上的凹槽内;不可将电缆线当作吊绳使用，更不准碰伤电缆线。

2.3深井潜水泵的使用注意事项

深井潜水泵的安装运行需要注意：

(1)吊装时应注意保护电缆，以防破损，所用起吊装置(如三脚架、吊葫芦或电动葫芦等)起重量应大于潜水泵重量，并留有足够余地。下吊前人工转动叶轮检查转动是否灵活，主接触器触头接触是否良好，电缆线和电缆接头有无破裂、擦伤痕迹，电机外壳接地是否可靠，并用万用表检查三相线路导通情况。

(2)起动潜水电泵，应转动平稳，无振动和异常响声，观察电机运行电流和线路电压启动前后有无显波动。注意对首次安装或检修后运行的潜水泵，试机时只能就地启动，以便观察，若发现潜水泵异常，应立即停机，检查旋转方向是否正确，安装是否妥当，查找原因排除故障后才能运行。

3 深井潜水泵常见故障的原因分析

深井潜水泵在使用过程中的常见故障有如下六种情形：

(1)不能抽水或扬程严重不足：这时水泵出现时转时不转现象，且潜水泵在空转时，还有较大的噪声，这种现象大多是潜水泵的轴承损坏。

(2)密封不良：水泵电机的轴伸端有一个双端面机械密封部件，它采用高耐磨性材料制成，潜水泵在使用一段时间后，密封件因磨损或自然老化引起密封不良而漏油渗水。另外，在各机械配合面均有圆形橡胶密封圈形成密封垫以防止水渗入泵体内，但由于潜水泵使用的电机转速很高，在长期使用中必然造成机械密封端面严重磨损。

(3)出水管破损泄漏：能听到吊在深井里的潜水泵泵轮正常的转动声音(电表也正常转动)，但是却抽不上水或只有少量的水上来，这种情况大多是出水的管子已损坏。

(4)卡泵：水泵不转，但能听到嗡嗡的响声，这大多为水泵叶轮被异物卡住。例如，我校由于地质原因导致井水水质含沙量大容易造成过滤网罩损坏。

(5)漏电：漏电是水泵最常见的故障之一，故障现象表现为合上闸刀时，配电房中的漏电保护器便自动跳闸，这是由于潜水泵泵体内进水而造成电机绕组漏电现象。

(6)启动电容失效：接上电源时能听到嗡嗡的声音，但潜水泵电机不转;这时若轻轻拨动叶轮，潜水泵能立即转动则可判断为电容已损坏。

4 深井潜水泵的维修保养方法

为了保障深井潜水泵的正常可靠运行，延长使用寿命，减少在使用中发生事故，平时必须加强对潜水泵的维修维护，定期对潜水泵及其控制系统进行全面的维护保养，每年至少做一次全面的预防性检修。

4.1深井潜水泵的日常维护保养

潜水泵的维护保养主要包括机械、电气两方面，机械方面的维护重点是密封和预防锈蚀，电气方面的检查重点则是电缆的绝缘和预防漏电。

4.1.1机械方面的日常维护

(1)经常检查潜水泵的机械密封情况，对各种密封件，如密封圈、加油螺钉、密封盒等都要进行检查，对已磨损的部件和密封性能差的部件，要及时维修或更换，发现松动的要及时拧紧，密封不牢的要及时更换新件，以确保使用安全。

(2)防止发生潜水泵锈蚀，如泵的表面受损脱漆，应及时清除锈迹，涂抹防锈漆加以保护。

(3)定期检查潜水泵的轴承情况，看轴承有无磨损、是否缺油、是否有跑内圈或跑外圈的情况、是否要更换。

(4)潜水泵一般每使用两年就要进行一次全面检查养护，可通过机械运转发出的声音来初步检查潜水泵各部件是否正常。检查叶轮有无磨损或气蚀、轴是否生锈变形或磨损、电机内外紧固螺丝有无松脱、泵口及周围有无泥砂沉积或堵塞等。

4.1.2电气方面的日常维护

(1)定期检查潜水泵对地绝缘电阻，检查电缆有无破损现象;如有损坏应及时更换，以防漏电;

(2)经常检查潜水泵的运行电压与电流，用电压表测量三相电压应基本一致;

(3)泵运转过程中，必须观察仪表读数及泵的振动和声音是否正常，如发现异常情况要及时处理。

4.2深井潜水泵常见故障的检修

由于本校使用的深井潜水泵运转频繁，每天工作时间较长。因此，每年进行一次(特殊情况下每学期一次)进行吊泵解体检修。对常见故障则根据以下不同情形进行相应的维修：

(1)不能抽水或扬程严重不足：这大多是潜水泵的轴承已损坏了，这时可拧开潜水泵上的上下螺丝，再将水轮叶及转子取出来，将轴承轻轻敲出，然后换上同规格型号的轴承。

(2)密封不良：当密封盒漏油时，在进水节处会有油迹，可拧下螺丝检查油室是否已进水，若油室已进水，则必须换用新的密封盒。更换时先拆下泵盖，取下叶轮、胶木、垫片、甩水器等附件，然后卸下进水节，取下轴上的键、轴套，将密封盒的固定片卸下来后即可更换密封盒。

(3)出水管破损泄漏：更换出水管或采取补堵措施应急。

(4)启动电容失效：换上同规格的电容器。

(5)卡泵：大多为水泵叶轮被异物卡住，可拧下叶轮中心螺丝，取出叶轮清除砂石等异物。

(6)漏电：这是由于潜水泵泵体内进水而造成电机绕组漏电现象，可采用防水胶布缠绕对其作防水处理，但注意要浸泡几小时后用摇表检查绝缘，对绝缘不合要求或无修复价值的主电缆进行更换。