泵轴断裂原因分析

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关于某型号齿轮油泵断轴的异常分析

关于某型号齿轮油泵断轴的异常分析摘要：大型旋转机械常常需要油泵为轴承供油，油泵本身的可靠性直接决定产品的运行可靠性。

本文结合某型号齿轮油泵在工作过程中断轴异常，从应力应变、断口形貌、材料成分、硬度、金相等方面逐项分析，最终锁定断轴原因，为后续设计油泵轴提供重要参考依据，避免再出现类似问题。

关键词：齿轮油泵；断轴Abnormal Analysis on Broken Shaft of a Gear Oil PumpNanJiang，RuiXing ZhongGREE Electric Appliances Inc., Zhuhai, Zhuhai Guangdong, 519070Abstract: Large rotating machinery often needs oil pump to supplyoil to the bearing, and the reliability of the oil pump itselfdirectly determines the operation reliability of the product. In combination with the abnormal shaft interruption of a certain type of gear oil pump in the working process, this paper analyzes the causesof shaft breakage item by item from the aspects of stress and strain, fracture morphology, material composition, hardness, and metallography, and finally locks the causes, providing an important reference for the subsequent design of oil pump shaft to avoid similar problems.Keywords: gear oil pump ; broken shaft ;第一作者：蒋楠，Email：**********************通讯作者：钟瑞兴，Email：************************通讯地址：广东省珠海市前山金鸡西路789号格力电器商技一部邮编：5190700引言大型旋转机械常常需要油泵为轴承供油，油泵本身的可靠性直接决定产品的运行可靠性。

离心泵轴总是断裂的原因

离心泵轴总是断裂的原因如果泵轴断裂，大多数泵所有者会立即从制造商找原因。

然而，在大多数情况下，这不是制造商的错。

本文探讨了该问题和潜在原因。

可靠的泵制造商根据正常启动和运行因素设计离心泵轴，但有些泵制造商在异常条件下的安全余量更高。

轴断裂的主要原因通常可以追溯到操作和系统原因。

疲劳失效（也称为旋转反向弯曲疲劳引起的失效）是泵轴断裂/失效的最常见原因。

一，泵轴设计对轴断裂的影响泵轴的目的是将旋转运动和功率（扭矩）从驱动设备传递到叶轮。

•泵轴设计将扭矩作为主要参数，扭矩是最重要的设计元素（速度和功率是扭矩的积分因素）。

•泵轴设计还涉及温度、腐蚀、冶金、轴承位置、轴承尺寸、悬臂部件、预期的轴向和径向力、键槽、圆角半径、轴肩、直径变化比以及其他部件。

•此外，叶轮和联轴器等主要轴部件的轴向放置位置以及由此产生的转子动力学（如临界速度）是泵轴可靠性的主要因素。

•所有好的初始泵轴设计还都包括弯矩图和模态分析。

许多离心泵用户在泵轴断裂时，会错误地责怪泵轴材料选择，认为他们需要更坚固的轴。

但选择这种“更强”的道路往往治标不治本。

轴故障问题可能不那么频繁地发生，但根本原因仍然存在。

小部分泵轴会因冶金和制造工艺问题而失效，例如：基础材料未检测到的孔隙率、退火不当和/或其他工艺处理。

有些故障是由于加工不当造成的，例如尺寸不正确、刀具阻力、半径尖锐、研磨和抛光不当。

更小的部件由于设计余量不足而失效，无法承受扭矩、疲劳和腐蚀。

另一个归咎于制造商或用户的因素是悬臂泵中的悬臂量，简称为轴的L-D 比（表示为L3/D4，其中L是从叶轮中心线到径向轴承中心的轴向距离，D是泵轴的直径）。

它表示当泵在远离最佳效率点BEP运行时，泵轴会因径向液压力而偏转（弯曲）的程度。

图1：泵轴被不正确地加载，导致旋转弯曲故障请注意图1：泵轴外围的多个（最少15个）断裂原点。

靠近泵轴中间的较暗区域是瞬时快速断裂区。

二，治标不治本的解决方案查看最常用的泵轴材料，可以发现硬度、强度和耐腐蚀性的差异。

泵轴断裂分析报告

泵轴断裂分析报告1. 引言泵是工业生产中常用的机械设备，用于输送液体或气体。

然而，由于各种原因，泵轴断裂问题经常出现，给生产带来了困扰。

本报告旨在对泵轴断裂问题进行分析，找出可能的原因，并提出相应的解决方案。

2. 泵轴断裂原因分析2.1 材料问题泵轴在运转过程中承受着巨大的载荷和压力，若材料强度不够，就容易发生断裂。

可能的材料问题包括材料质量不过关、材料硬度不符合要求等。

2.2 过载问题泵在使用过程中可能会因为长时间超负荷工作导致轴的断裂。

过载问题可能源自设计不合理、操作不当等因素。

2.3 不良制造工艺泵轴制造工艺不良也可能导致断裂问题。

例如，制造过程中可能存在热处理不当、表面处理不完善等问题。

2.4 润滑不良泵轴的润滑问题也是断裂的原因之一。

如果润滑不足或使用不当的润滑剂，会导致泵轴在运作时产生过多的摩擦和磨损，最终导致断裂。

2.5 其他因素除了上述原因外，泵轴断裂还可能与设计不合理、安装不当、维护不及时等因素有关。

具体原因需要深入分析。

3. 解决方案针对泵轴断裂问题，提出以下解决方案：3.1 改进材料质量在泵轴的制造过程中，选用高强度、高硬度的材料，确保材料质量过关。

可以引入新型材料或改进现有材料的制造工艺，以提高材料的强度和耐磨性。

3.2 优化设计通过改进泵轴的设计，提高其承载能力和抗压能力。

可以在设计上增加轴的直径或优化轴的形状，从而提高泵轴的强度和抗断裂能力。

3.3 加强润滑合理选用润滑剂，并加强对泵轴的定期润滑和维护。

确保泵轴运作时摩擦和磨损的最小化，减少断裂风险。

3.4 定期检查和维护建立定期检查和维护机制，对泵轴进行全面检查和保养。

及时发现泵轴出现的问题，并采取相应的维修措施，以减少断裂的可能性。

3.5 增加安全因素在泵轴的设计和使用过程中，增加安全因素是重要的。

可以在设计中考虑疲劳寿命，并设置适当的预警装置，及时提醒操作人员进行维护和更换。

4. 结论通过对泵轴断裂问题的分析，我们可以得出以下结论：1.泵轴断裂问题可能源自材料问题、过载问题、制造工艺问题、润滑问题等多个因素的综合作用。

离心泵泵轴断裂分析

离心泵泵轴断裂分析摘要本文主要介绍某钢铁公司循环水泵在生产中出现断轴的问题，尤其是对轧钢厂某条生产线低压浊环水泵在运行中突发泵轴断裂的现象，通过对下线转子进行解体检查及研究泵组运行模式和水泵启停与阀门开关的操作顺序进行原因分析，并有针对性的提出防范及优化措施。

关键词紧密联接、剪应力、断轴前言此轧钢厂生产线主要以生产工业优特钢为主，配套循环水系统主要用于冷却轧辊、油箱、热交换器及高压水除磷等，循环水泵是整个水循环系统的核心动力输出设备，也是水系统生产工艺调节各液位实现动态平衡的重要组成部分，目前循环泵房配备了15台S型单级双吸离心泵，循环水系统的平稳运行与主线设备能否保持安全稳定生产有着密切的关系，而其中的循环水泵更是起到了至关重要的作用。

1 设备运行概况随着此轧线2013年投产，同时配套循环水系统中的S型单级双吸泵开始投用，前两年运行很稳定，故障率较低，完全可以满足生产的需要。

自2016年起开始出现较为频繁的断轴情况，极端情况时新上线转子使用时间少于300小时，水泵转子年下线台数增至多台，超出了设备标准更新频率，同时对生产的稳定运行造成了一定的隐患，因此深度剖析原因，尽快解决断轴问题势在必行。

2 S型泵结构组成、特点及工作原理2.1结构组成S型泵全称为单级双吸水平中开式离心泵，主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、密封环、轴套、轴承部件和填料函组成。

轴的材质为优质碳素结构钢，其它零部件的材质基本上采用铸铁。

2.2结构特点（1）结构紧凑，外形美观，稳定性好，便于安装。

（2）运行平稳，优化设计的双吸叶轮使轴向力减小到最低限度，且有优异水力性能的叶型，并经精密铸造，泵壳内表面及叶轮表面极其光滑具有显著的抗汽蚀性能和高效率。

2.3工作原理水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，使内部形成真空状态，然后启动电动机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的输出管路，实现液体的持续输出。

循环水泵轴断裂原因分析

１）计算工作应力：
／＇ｔ＇ｔ＝９．５４９Ｎ／ｎ＝９．５４９Ｘ３９１ × １０３／９７０＝３８４９．１Ｎ ·ｍ
丁＝ｍ／＝３８４９．１／［／／／１６Ｘｄ。］＝１６× ３８４９．１／［３．１４×８５×８５×８５ｘ１０－９］＝３１．９ＭＰａ
２）确定Ｔ一及各影响系数：由泵轴材质的抗拉强度，确定剪切疲劳极限：
＝０．７１
一
由泵轴的表面加工方式及泵轴材质的抗拉强度，查表可得影响构件疲劳极限的表面质量系数：
＝０．９１
３）校核断裂截面疲劳强度／７，＝一ｌ／［］＝０．７１Ｘ０．９１×１２１．９／［１ ×３１．９］＝２．４５＞［ｎ］＝１．７因此在单纯的交变应力作用下，理论上离心泵轴不会发生疲劳断裂。２．３疲劳断裂原因分析由２．１计算可知离心泵轴发生疲劳失效并不是单纯的交变应力作用下的结果。从断裂离心泵轴的表面，可以看到泵轴表面附着一层 “锈皮 ”，除去这些锈皮后，发现泵轴局部出现点蚀坑。在交变应力及腐蚀环境的共同作用下，泵轴发生了腐蚀疲劳。１）腐蚀疲劳特征：腐蚀疲劳在任何腐蚀环境中都可以发生，往往交变应力低于材料的疲劳极限，它与介质的ＰＨ值、氧含量温度及变动负荷的性质、交变应力的幅度和频率都有关系。一般随着ＰＨ值减小，含氧量增高、温度上升腐蚀疲劳的寿命就越低，同时大幅度、低频率的交变应力更容易加快腐蚀疲劳。２）腐蚀环境的形成及腐蚀机理：由断裂泵轴与轴承箱托架的结构，如图２所示，可以看出断裂轴的工作环境是由轴承托架及弧形挡水板形成的一个相对密闭的空间。

凝结水泵泵轴断裂原因分析

凝结水泵泵轴断裂原因分析摘要：针对某凝结水泵断轴事故，通过对凝结水泵的联轴器位置的强度与配合进行重新核算，并从工艺与装配角度分析泵轴断裂的原因。

分析得出，调整套筒联轴器配合间隙、优化与保证装配泵体与转子的对中性并改善轴加工工艺可以有效改善泵轴断裂情况。

关键词：凝结水泵；联轴器；泵轴；断裂引言新一轮的能源革命加快电力供给侧变革，低碳环保、节能增效与资源优化是电力企业的目标，这对设备稳定性提出了更高要求。

为了节能降耗大型火电厂普遍采用变频调速凝结水泵，根据机组负荷实时调节凝结水泵转速，从而节能增效。

凝结水泵运行中常见缺陷有：a、泵运行期间振动大，尤其在在临界转速区间内；b、泵筒体发生裂纹或者联接螺栓发生松动或断裂，造成泵结构破坏、振动突增等；c、轴系或联轴器发生故障等。

现本文主要就某凝结水泵联轴器位置断轴故障进行分析。

1 凝结水泵断轴故障某600MW超临界发电机组，其凝结水泵型号为10LDTN-6PJ，为六级筒式离心泵，泵的轴向推力由泵本体承受，首级叶轮为双吸叶轮，泵轴由上下两段组成，上、下轴之间由套筒联轴器连接。

凝结水泵满载轴功率1509.7kW，最大功率1863kW。

下轴含组件总重594kg。

泵轴材质为40Cr，扭转许用切应力为63～73MPa（其中定位键的许用切应力30MPa），抗拉强度686MPa，泵轴单位许可扭转角度小于0.5°/m。

筒型联轴器内径与泵轴外径配合为0.02mm的设计间隙配合，扭矩主要通过联轴器与泵轴间的定位键来传递。

故障发生时，凝结水泵运行时推力轴承温度上升达58℃，停泵检修发现首级叶轮的轴套、导轴承磨损严重，第二级叶轮壳轴承压盖螺栓部分脱落，上下轴套筒联轴器定位键磨损，套筒联轴器与上下轴的配合间隙为0.08mm，更换轴套、导轴承并修复定位键后回装。

凝结水泵正常运行一段时间后，电流突然从140A上升至190A，推力轴承温度从33℃上升到36℃，运行声音和振动未发现异常，停泵检修发现上轴联轴器处断裂，宏观观察断面发现存在疲劳裂纹扩展区，靠近泵轴外边缘，如图1所示。

循环水泵断轴故障分析

循环⽔泵断轴故障分析循环⽔泵断轴故障分析赵炳强，王雪光，李姝（中国⽯油辽阳⽯化分公司机械检修部，辽宁辽阳111003）要：针对辽阳⽯化公司炼油⼚公⽤车间第⼀循环⽔装置P0306G泵在运转过程中主轴断裂，摘要：对断轴原因做了分析。

通过研究泵轴在叶轮键槽部位的裂纹形状及特点，结合智能巡检系统的具体数据，找到断裂的根本原因。

关键词：离⼼⽔泵；主轴断裂；故障分析；智能巡检关键词：0 引⾔在⽇常维修⼯作中，对循环⽔泵的关注程度远远不及主体装置压缩机和进料泵之类的设备⾼。

在⼤型⽯化装置⽣产过程中，设备冷却和⼯艺系统热交换是必不可少的组成部分。

辽阳⽯化炼油⼚的加氢裂化、加氢精制以及550万t/a常减压等⼀批重点装置在近⼏年相继建成投产，作为辅助装置，公⽤循环⽔系统的平稳运⾏与其它各装置能否保持安全稳定⽣产之间的关系⼗分密切，⽽其中的循环⽔泵更是起到了⾄关重要的作⽤。

1 设备概况辽阳⽯化公司炼油⼚公⽤车间第⼀循环⽔承担全⼚⼤部分重点装置的设备和⼯艺系统的循环冷却任务，其中P0306G是8台循环⽔泵之⼀，型号为350S750A，轴功率280 kW，转速1450r/min，扬程65 m，出⼝压⼒0.7 MPa，是由四川新达⽔泵⼚⽣产的双⽀撑离⼼泵，介质为循环⽔，2012年之前该泵原设计为填料密封，因泄漏的⽔滴经常喷溅到轴承盒内使润滑脂失效，进⽽导致轴承寿命缩短，故障率偏⾼，维修成本较⼤，于2012年将填料密封改造为波纹管式机械密封，收到了较好效果。

2015年10⽉8⽇炼油检修车间巡检⼈员通过智能巡检发现此泵测点4 H 振值为81.941 m/s2，4V测值为66.781 m/s2，其它测点振值⽆显著变化，由于测点4振值较⼤且上升趋势明显，检修车间⽴即通报了⽣产装置的设备管理⼈员进⾏处理，公⽤车间进⾏了确认并及时停车进⾏解体检修。

泵体结构如图1所⽰。

图1 泵体基本结构2 设备振动情况分析根据该⽔泵结构特点和⼯艺状况以及智能巡检采集的数据，可以从以下4个⽅⾯分析该设备可能存在的故障原因：1）⾸先可以排除设备抽空等⼯艺因素。

贫胺液泵泵轴切断原因分析及解决措施

区的面积不大。
＼＼＼Ｉ
图５泵轴结构扩展，产生多源早期疲劳断裂。因此叶轮两端的卡环槽是
从宏观断口初步判断为疲劳断裂。（）２微观断口检测分析
｜，一
整个泵轴最薄弱部位。因泵轴驱动端较非驱动端须传递更
大扭矩，所以驱动端在卡环槽处首先断裂。
１结论．
最后破坏区断口的微观形态主要为韧窝断口形貌，韧
窝大小不一。
图４断口ＥＳ为Ｄ能谱分析，含有０素，表明断口表面元
出现一定程度氧化。
（）１贫胺液泵泵轴的材料为１— Ｐ０ｒ７ｉｕＮ），７４Ｈ（ｃ１Ｎ４４ｂ钢ｃ
ｆ）１叶轮两端均用卡环紧固，须在轴上加工卡环槽，削
弱了泵轴强度。
ｆ）２卡环槽底部为非圆弧过渡，将形成应力集中，泵轴以卡环槽根部为裂纹源，在交变载荷的作用下，裂纹不断
２解决对策与措施．（）１改进泵轴局部结构。
３６
中国设备工程Ｉ０Ｏ２１年１月２
造工艺进行了适当的调整，重新制造加工、安装后至今设备运行平稳，转子运行状态良好。
图６泵轴改造后结构（改进热处理工艺。２）泵轴的强度偏低，从组织分析看，材料的残余奥氏体
参考文献：
［】德．１石柯材料科学基础［】Ｍ．北京：机械工业版社，０３２０．
改与新造更
文章编号：１７ — ７（０２１— ０７０６１０１２１）００３ — ２１

火电厂汽机给水泵断轴原因分析

火电厂汽机给水泵断轴原因分析摘要：在火电厂发电机组中汽机给水泵是其中的重要组成部件，给水泵对于保证火电机组的安全运行起到了至关重要的作用，给水泵轴突然断裂这种情况是较为严重的故障，虽然少见，但会对火电厂安全运行造成极大危害。

本文通过结合实际工作经验对某电厂的给水泵断裂样本进行相关内容的检测，从而分析火电厂给水泵的主轴断裂原因，然后进行归纳与总结。

关键词：给水泵；断轴；防范一、设备的基本情况在2015年底，某电厂的2号机组的给水泵在生产活动时突然发生了泵轴断裂的事故，进而给该电厂造成了很大的经济损失。

该给水泵推力盘存在较为严重的损坏，由于驱动端联合轴以及耦合器都存在不同情况的故障，进而导致其出现了顶死的情况，这种情况进一步加剧了故障的出现和发展。

该电厂给水泵发生泵轴断裂，这一事故给该电厂的锅炉正常运行带来了十分不利的影响，也给该电厂的生产带来了很多困扰。

为了进一步查明相关原因，调查该电厂给水泵主轴断裂的情况，同时，为了保证该电厂的正常生产经营，避免这类事故的再次发生，对其加以研究，从而提出相关有效的预防保护措施，在保证机组安全稳定运行的基础上，对设备进行更新和升级。

根据相关资料研究，对该电厂所报送的相关样本进行检测，然后根据化学检测结果，对该电厂给水泵主轴断裂情况进行更深层次的探究。

二、该电厂给水泵的设备基本情况该电厂的给水泵所采用的是多壳体结构，并且为多级卧式的离心水泵，在转速方面达到了4800转每分钟，而水泵的主轴功率为4520千瓦，轴承形式为滑动轴承与推力轴承相互结合的模式。

当该电厂发生给水泵主轴断裂情况时，该给水泵的转速突然由正常4800转每分钟，瞬间飙升至6000转每分钟，转速的瞬间提升，使得给水泵的电流也由原本的4300A飙升至5633A，而温度方面也存在了明显的攀升，由之前的68℃瞬时飙升至220℃。

给水泵的振动也由原本正常运行的80.12um，瞬间上升至212.7um附近。

通过查阅相关资料，可以得出该给水泵的主轴材料为17-4ph，编号是0crl7nscunb，这种材料是典型的马氏体结构，采取的钢化膜是沉淀硬化钢，这种钢体结构在后期生产过程中，固溶处理后的室温组织应为马氏体，通过分析17-4ph的相关化学标准与机械力学特征可以得出该类型材料的强度大于等于725，其抗拉强度大于等于930，伸长率大于等于16%，其硬度大于等于277hb，而且断面收缩率大于等于50%。

高压水泵断轴分析及预防

境条件下也偶有发生，因此研究泵轴断裂的原因，出找预防的措施，对现场安全生产有着重要意义。
参考文献
泵轴受径向交变应力的作用，时间运行也会出长
现疲劳断裂。
３１径向力产生的原因具有螺旋形压水室（．蜗壳）的泵，在运行中会产生作用于叶轮上的径向力，轴受交使
变应力的作用，产生定向的挠度，长期工作在此状态下
容易发生断轴现象。泵蜗壳是按设计流量设计的，此刻液体在叶轮周围压水室中的速度和压力是均匀的，
［］１关醒凡．现代泵技术手册（．Ｍ３北京：宇航出版社．
［］云龙．２刘辊类部件断轴原因、预防及修复［］西南Ｊ．
２４０
江
西
化
工
２００９年第４期
检查ＳＯ０ＬＷ２０—６０泵实际可知，轴实际最小６１泵处的轴径为６ｒ核算轴强度够，不富裕，易出现５ｍ，ａ但容
４２避免泵在小流量区长期运行，泵在规定流量范．使
围内运行，避免出现输送流量不稳定，时而偏大时而偏
现场使用变频调速装置，泵出口有流量计、力表等设压
表１泵各项数据
２２根据运行电流核算轴径．
ｎ一泵转速．单位为ｒｍｎ／ｉ。
Ｍ＝９５０１２￥３２１７４０Ｎ・ｎ５．．／１８ｌ＝２４９１・Ｎ
按电动机实际运行最大电流计算轴功率（电流取Ｉ
生了径向力。

大型离心泵轴断裂原因分析

大型离心泵轴断裂原因分析摘要：在某工程运行生产过程中，离心泵轴发生了断裂事件。

通过外观检查、断口分析等手段对断裂原因进行诊断。

结果表明，离心泵轴材质为35CrMoV，基体组织为回火索氏体加少量粒状贝氏体，力学性能远优于设计参数。

究其断裂原因，主要是由于现场人员违规操作，导致低压进水端腔室G未被输送介质充满，使轴套等动静转子部件之间发生干摩擦，热量无法及时扩散，引起轴表面温度剧升而发生软化；当轴表面的抗剪强度低于轴表面所承受的最大剪应力时，首先就会在轴表面产生裂纹进而在剪应力的作用下发生扩展直至轴断裂。

关键词：大型离心泵；轴断裂原因；措施引言某大型离心泵在运行过程中，泵轴发生断裂，泵轴断面磨损严重，严重影响装置的正常生产。

为查明断裂原因，对断裂泵轴的各项性能指标进行全面检验和分析。

1.轴受力分析(1)由于叶轮前后盖板不对称产生的轴向力F轴。

(2)叶轮重力FG和叶轮外周压力分布不均引起的水力径向力F水组成的径向力F径。

假设水力径向力的方向与叶轮重力方向相同(实际上有一较小夹角,但这样计算偏于安全)。

(3)电机通过联轴器传递的扭矩Mn。

(4)齿轮联轴器由于安装误差及不均匀磨损引起的附加弯矩M′,其方向不定,故图1中未标。

图1 轴受力简图(5)叶轮、联轴器等部件不平衡重力GC引起的离心力FC,其方向是变化的,故图中未标。

(6)轴承支承力NA,NB及轴向力FA,FA与F轴大小相等,方向相反。

其中NA、NB、FA对轴的强度校核无作用,不作计算。

轴大多是从装叶轮的轴肩处断裂,选取此截面为计算截面来校核轴的强度。

此截面上有弯曲应力σw,拉应力σb及剪应力τ,其计算公式如下：计算断面处d=44.45mm则2.断口分析图2呈现了本次断裂泵轴断口及相关联部件外观形貌。

从图2(a)可以看出:轴的断口形貌主要是同心圆弧，且很平整。

外侧轴套断口同样存在同心圆弧，同时还有部分(约占1/4)断口为粗糙颗粒状形貌，这可能是由于轴套断裂后继续旋转，在对摩擦过程中发生脱落而形成的断口形貌。

火电厂汽机给水泵断轴原因及措施

火电厂汽机给水泵断轴原因及措施摘要：在火电厂发电机组中汽机给水泵是其中的重要组成部件，给水泵对于保证火电机组的安全运行起到了至关重要的作用，给水泵轴突然断裂这种情况是较为严重的故障，虽然少见，但会对火电厂安全运行造成极大危害。

本文通过结合实际工作经验对某电厂的给水泵断裂样本进行相关内容的检测，从而分析火电厂给水泵的主轴断裂原因，然后进行归纳与总结。

关键词：给水泵；断轴；防范1.火电厂汽机给水泵断轴的主要原因1.1 脆性汽机给水泵转轴断裂成因根据以往经验，在汽机运行过程当中，断裂的部位主要是给水泵轴的叶状转轮键槽位置，断裂后，该部位分裂为两段。

断裂轴键的直径，键槽上方位置的宽度，长度和裂缝的深度都不符合驱动型断裂的特征。

因此，为了保证断裂原因分析的合理性，首先需要对端口的形状进行观察，并以此为基础进行判断。

对断裂后的汽机转轴表面进行分析，如果不属于驱动型的断裂，那么断面不会产生塑性变形，断裂的产生是突发的，断面与转轴成垂直角度，这些特点表明了断裂属于脆性。

对于脆性断裂的表面，在进行分析的过程中可以将其分为三个部分，分别是导致转轴断面的疲劳源头区域，转轴疲劳产生裂纹的延伸和扩展区域以及最终导致断裂的区域。

由于断裂表面不属于驱动机械性损伤，在断裂之前也不会产生氧化，整个表面都呈现金属色，因此很难以这些特点为判断依据[1]。

1.2给水泵轴键槽侧边应力集中导致疲劳断裂对于转轴疲劳源头位置的判断，要对汽机给水泵轴键槽进行观察，大多数情况下，疲劳的源头都是位于转轴键槽的侧面边缘以及端角位置。

疲劳产生的裂缝扩展区域的分布较广，几乎包含了整个断面，这是由于在旋转过程中裂缝的不断延伸所导致的。

导致最终断裂的区域主要分布在相对于疲劳源头的位置，但是不是正对的方向，一般来说会向逆时针方向偏移一定的角度。

对实际的断面进行观察可知，裂缝疲劳源头存在着较多的贝纹线，形状为凸起的弧状，并且线条的分布较为明显，从汽机给水泵轴键槽的侧边逐渐向轴心位置呈放射状扩散。

泵轴断裂原因分析及预防

《装备维修技术》2021年第2期—67—泵轴断裂原因分析及预防赵鹏（哈尔滨电气动力装备有限公司，黑龙江哈尔滨 150000）本文主要探讨的轴泵是某蒸馏装置减压塔顶的吸气泵，又被称为减顶泵，此泵在运行22个月后，泵轴发生断裂，减顶泵的实际使用寿命明显低于设计寿命，因此对泵轴失效的原因进行分析，探究泵轴断裂的原因，进而制定有效地解决策略，此泵原材料为3Cr13马氏体不锈钢，经过燃烧锻造，对泵轴进行调质处理，转速可以达到每分钟3000转，此泵轴在运转过程中，需要承受轴承间的旋转交变的荷载性能，键槽的底部存在腐蚀的断裂坑。

1材质和性能检验1.1外观检查由于受油品中腐蚀介质的腐蚀作用，在轴的断裂部位及其附近的外表面，形成了许多沿外表面环，向密集分布的大小与深度不等的蚀坑；在泵轴断裂部位处，键槽的根部成尖角。

1.2化学成分泵轴的化学成分见表1，性能失效的轴泵化学成分符合国家规定的不锈钢成分标准。

1.3机械性能检验对失效轴泵纵向切取样本，通过机械加工，制成光滑圆柱冲压样本，针对表2泵轴机械性能及标准值，失效轴泵在常温在，机械性能符合国家规定标准。

1.4金相检验1.4.1非金属夹杂质校验对失效泵轴非金属夹杂质进行校验，断口附近成分为铁的氧化物和铬的氧化物。

铁氧化物呈淡褐色，铬的氧化物呈暗灰色，形态为粗大的圆球状，校验的级别都大于5级，在相关数值的规定内，要求非金属夹杂质，二者校验的级别不能超过5.5，若检验结果显示非金属夹杂质在断口成聚集点状分布，泵轴的质量较差。

1.4.2晶粒度校验对泵轴中的晶粒度进行校验，校验结果显示，晶粒形态大小均匀，晶粒度的等级可达到7级，时效泵轴校验在室温下进行。

1.4.3显微组织校验通过显微镜组织校验，轴泵的整体材料均为马氏体不锈钢材料，其中含有少量的粒状碳化物而退火下的轴泵，在显微镜下，泵轴的结构组织为粒状的珠光体，组织结构周边为断续网状分布的碳化物，发生断裂是由于泵轴淬火加温时间过短，温度过低造成断口，粒状珠光体中的碳化物全部溶出，通过高温调质后，保留着退火后的碳化物，则证明显微镜组织检验不符合要求标准。

某双螺杆泵泵轴断裂原因_韩燕

腐蚀坑及表层剥落，见图１、图２。断口可见三处半圆形疲劳源，以及明显的海滩状疲劳条纹，如图３所示，是典型的疲劳断口形貌。［１］
收稿日期：２０１１－１０－１８通信作者：韩燕，工程师，硕士，ｈａｎｙａｎ００３＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ
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韩燕等：某双螺杆泵泵轴断裂原因
断裂的特征。［３］宏观分析和显产物证实了该主轴断裂源于外表面腐蚀坑处。
由于该泵已运行６年，且输送介质含有腐蚀介质（硫化氢），在泵轴外表面腐蚀的基础上产生了表层脱落以及局部腐蚀。对于做扭转运动的轴体，在缺陷处必然存在应力集中，导致了腐蚀坑底微裂纹的萌生，经过长期服役，裂纹逐渐扩展，最终造成了主轴的断裂。
ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＴｗｉｎ－ｓｃｒｅｗＰｕｍｐＳｈａｆｔ
ＨＡＮＹａｎ，ＬＩＪｉｎ－ｆｅｎｇ，ＹＩＮＣｈｅｎｇ－ｘｉａｎ，ＬＵＣａｉ－ｈｏｎｇ
（ＴｕｂｕｌａｒＧｏｏｄｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＣＮＰＣ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｔｅｓｔｉｎｇ，ａｎｄａｎａｌｙｓｅｓｏｆＳＥＭ，ＥＤＳａｎｄＸＲＤ，ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｄ
１试验方法与试验结果
１．１宏观分析通过肉眼对断裂主轴及轴套进行宏观分析，并
用数码相机拍照记录。断裂主轴断口整体呈脆性形貌，断口总体光滑

冷凝器凝液泵齿轮轴断裂原因分析

引用格式：任永沟．冷凝器凝液泵齿轮轴断裂原因分析［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０２４，４１（２）：６１６４．ＲＥＮＹｏｎｇｇｏｕ．Ｃａｕｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｉｎｔｈｅｇｅａｒｓｈａｆｔｏｆｃｏｎｄｅｎｓｅｒｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｐｕｍｐ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０２４，４１（２）：６１６４．冷凝器凝液泵齿轮轴断裂原因分析任永沟（镇海石化建安工程股份有限公司，浙江宁波３１５２００）摘要：冷凝器凝液泵齿轮轴在运行过程中断裂，其材质为４２ＣｒＭｏ，采用断口分析、力学性能试验、金相组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段对其断裂原因进行了分析。

结果表明：介质中的Ｃｌ－在齿轮轴表面诱发点蚀，裂纹起源于点蚀坑，点蚀坑处因应力集中而成为疲劳源，当凝液泵高速运转时，泵轴承受着很大的交变载荷，由于材料的强度偏低，泵轴很容易发生疲劳断裂。

在疲劳源处产生的微裂纹在交变载荷作用下逐步扩展，使泵轴的有效承载面积不断减少，当其面积达到泵轴剩余承载面积的临界值时，泵轴就会发生断裂。

关键词：凝液泵；齿轮轴；４２ＣｒＭｏ；泵轴；Ｃｌ－；点蚀；疲劳断裂收稿日期：２０２３０７２８；修回日期：２０２３１１２１。

作者简介：任永沟（１９８５—），工程师，主要从事金属材料及其焊接件、机加工件和热处理试件的理化检测分析和失效分析工作。

Ｅｍａｉｌ：ｒｙｇ１９８５＠１６３．ｃｏｍ４２ＣｒＭｏ为低合金钢，具有良好的力学性能和可加工性，其强度高、韧性好，且无明显的回火脆性，调质处理后具有较高的抗拉强度和疲劳极限，常用于制作模具、齿轮和轴等工件。

某公司的再生塔冷凝器拥有两台凝液泵，一台运行，另一台备用，其中一台泵在停用一段时间后再次运行时，泵轴发生了断裂，其材质为４２ＣｒＭｏ。

通过断口分析、力学性能试验、金相组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段对其断裂原因进行分析，以防止此类问题再次发生。

某热电厂凝结水泵轴断裂原因分析

第２期
于
峰．热电厂凝结水泵轴断裂原因分析某
的面积（０ｍｍ）占轴截面面积（０ｍ）８只８４ｍ的
和近表面缺陷等。
５结论与预防措施
５１结论．
１１（图１）出，常运转的应力是很低的。／０见Ｏ看正
经过对断裂凝结水泵轴材质和断口的检测与分析，以得出如下结论：可（）结水泵轴材质为４１凝５号钢，并没有经但过正常的调质处理，强度偏低；（）断轴起源于轴心的冶金缺陷，以扭２该后
转疲劳方式扩展至最后断裂。
ｎｇ
（ＩＰＣＪｎｉｅｏｈｍｉｌｏｐｎ，ｎｎ，ｉｎｓ１０３ＳＮＯＥｉｌｇＰｔｃｅｃｍａｙＮａｊｇＪａｇｕ２０３）ｎｒａＣｉ
ＡｂｔａｔＴｅｓａｔｏｎｆｏｄｎａｅｗｔｒｐｍｐｔｏｒｏ０Ｗｎｐｅｆ１４０ｒｍｉｎａｔｅｍａｏｒｓｒｃ：ｈｈｆｏｅｏｃｎｅｓｔａｅｕｆ６ｓｗｉａｐｗｅｆ１０ｋｈａｄｓｅｄｏ０／ｎｉｈｒｌｗｅｐ
（）议选择优质的４号锻钢作为轴材料，１建５同时交货状态应为调质处理，其材料的屈服强使度高于５０Ｍａ热处理制度为８０℃ × ０淬０Ｐ，５３冰
＋５０℃ × ０１３、回火，Ｂ在２４以上；Ｈ５

给水泵轴断裂原因分析

给水泵轴断裂原因分析包艳蓉;丛培军;李亮;杨伟东;杨浩;马利立【摘要】某电厂一台给水泵发生轴断裂事故.通过断口宏观及微观分析、化学成分分析、力学性能测试及金相检验等,对水泵轴断裂的原因进行了分析.结果表明:断裂泵轴存在魏氏组织、网状铁素体以及沿晶界分布的屈氏体等组织缺陷,材料的强度和韧性不足,使其在密封槽应力集中区产生裂纹;在交变应力的作用下,泵轴发生疲劳开裂;给水泵在运行时出现气蚀,也加速了泵轴的断裂.%A fracture fault occurred to a water pump shaft in a power plant.The fracture reasons of the water pump shaft were analyzed by methods of macroscopic and microscopic analysis of the fracture surface,chemical composition analysis,mechanical property testing,metallographic inspection and so on.The results show that:the microstructure defects,such as widmanstatten structure,reticulate ferrite and troostite distributed along the grain boundaries,existed in the fractured pump shaft,and the insufficient strength and toughness caused cracks in the sealing groove where the stress concentrated;under the action of alternating stress,fatigue cracking occurred to the shaft;the cavitation of the water pump accelerated fracture of the pump shaft during use.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)009【总页数】5页(P675-678,682)【关键词】给水泵轴;组织缺陷;疲劳断裂;气蚀【作者】包艳蓉;丛培军;李亮;杨伟东;杨浩;马利立【作者单位】宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002;宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002;宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002;宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002;宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002;宁夏电力能源科技有限公司,银川 750002【正文语种】中文【中图分类】TG115.22016年9月6日，某电厂一给水泵出口流量由260 t·h-1突降至170 t·h-1，出口压力由1.1 MPa突降至0.56 MPa，补水除氧器内部压力为0.171 MPa、温度为113 ℃，水泵入口压力为0.173 MPa。