水泵出现故障的原因及处理方法

水泵出现故障的原因及处理方法

【摘要】随着我国经济的不断发展，人们对机械设备的使用量越来越大，水泵作为一种广泛使用的机械设备，在人们的日常生活中发挥着重要的作用，因此对水泵进行故障诊断，对其出现故障的原因进行分析，并找出合理的处理方法有着非常重要的作用。本文主要分析了水泵的各种故障诊断方法，对故障的原因进行了详细的分析，并提出了相应的处理方法，希望能为水泵的进一步发展有一定的帮助，保证水泵能正常的运行。

【关键字】水泵；诊断方法；故障原因；处理方法

引言

在众多的机械设备中，水泵作为重要的组成部分，它主要用于输送液体或者增加液体的压强。它的原理是将其他形式的能量如机械能转化成液体的能量，使液体的能量增加，来用于输送这些液体，如水、石油、乳化液、液态金属、酸碱液、气液混合物、悬浮固体物等。因此，水泵性能的高低直接影响着液体运输的质量，衡量它性能的高低可以通过流量、扬程、效率、轴功率、吸程等来断定，它的运行质量直接影响着人们正常的生活质量，因此，要对水泵的故障进行诊断，及时发现水泵中出现的故障，并及时的进行处理，降低水泵的能耗，节省成本费用，保证水泵能够正常的运行。

1 水泵故障的诊断方法

在对水泵进行故障诊断时常用的方法有三种：基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的方法。这三种方法各自有自身的优缺点。

1.1 基于信号处理的方法

基于信号的处理方法主要有三种分析方法：频谱、功率谱和小波分析。在故障诊断中最常用的是频谱分析的方法。在用频谱分析方法进行水泵的故障诊断时，虽然能够诊断出是否出现故障，但是由于水泵产生的故障一般是多种多样的，并且也是比较复杂的，因此，很难测得是什么位置发生的什么故障。功率谱是在频域中描述信号的功率或者能量，它能够确定出水泵最佳的工作参数、故障的位置等，为水泵的维修提供保障，但是它的计算比较复杂、分辨率也比较低，因此比较适合平稳的信号。小波分析法是时频分析的方法，它的局部特征比较好，对突变信号和不平稳的信号有较好的响应作用，因此能及时的监测出水泵中的故障，但是这种故障的研究还不太完善，需要我们进一步分析。

1.2 基于解析模型的方法

在水泵故障诊断中，基于解析模型的方法是一种比较精确的模型，它常用的方法有三种：状态估计、等价空间、参数估计。首先，状态估计法是通过建立测

变量，并将测量值和估计值进行作差，来对故障进行检测和分离。这种方法适用于数学模型比较精确的情况，在实际中很难满足这一条件。其次，等价空间法是通过利用系统的输入量和输出量的测量值检验系统的数学模型是否等价，来对故障进行检测和分离。第三，参数估计法是利用数学模型和物理参数的变化来对故障进行检测和分离。这种方法比较适合故障的分离，但是参数估计法需要模型参数同物理参数一一对应，因此一般会将它和其他的方法相结合，保证检测和分离故障更加的准确。

1.3 基于知识的方法

目前，人工智能算法发展迅速，在故障诊断中基于知识的方法应用越来越广泛，这种方法对数学模型精确度的要求不是很高，有一定智能性。但是这种方法在使用前要有大量的先验知识，否则检验不出来。在水泵中最常用的方法有粗糙集理论、人工神经网络、支持向量机等。首先，粗糙集理论主要用于处理不完整、不精确的知识，不用对数据进行任何附加的处理信息，这种方法近几年的发展比较迅速，在故障形式较少的情况下，能够保证故障诊断的精度和速度，但是当故障的形式比较复杂，特征参数也比较多时，会产生很大的决策表和规则数目。第二，人工神经网络的方法是通过模拟生物的神经系统来自适应非线性的动力学系统，它的学习性和并行计算的能力都比较强，实现分类、联想记忆、非线性优化等。在水泵的故障诊断中利用人工神经网络的方法是比较常见的，它的知识表达形式比较统一，知识库管理起来也比较方便，并且还便于扩展；它的学习、记忆、识别、联想的能力都比较强；容错性比较强；不会出现匹配的冲突和无穷递归等现象。第三，支持向量机是在样本统计学的基础上大展起来的，它主要用于解决小样本、非线性、高维识别的问题，推广性能较强。

2 水泵出现故障的原因及处理方法

2.1 水泵的振动比较强烈、噪声大

水泵在工作过程中会发生振动的情况，并且噪声也比较大，出现这种情况的原因主要是水泵的质量比较轻，强度较弱，会出现悬空和松动的情况；水泵的轴和电机的轴不对称，造成整个系统的不稳定；水泵的叶轮不平衡；泵内的摩擦比较大；泵内有杂物；泵的流量较大或者较小等。针对这些故障有效的处理方法是增强水泵的基础质量和强度；针对水泵中的悬空或者松动的情况，要及时的进行的处理，尽量排除；将水泵进行合理的对中，保证电机和水泵的稳定性；对于水泵中的不平衡器件要及时的更换；清除内部的杂物，减小内部的摩擦；控制好水泵的流量等。

2.2抽不出水

水泵有时在运行过程中抽不出水，造成这种现象的原因是：进水管的弯曲处出现裂痕，造成与水泵的连接不紧密，使空气进入管中；水泵在启动前灌的水不充分，造成空气进入管中；水泵中的填料出现磨损或者压的过松，造成水从间隙中喷出；进水管的进水处有一段水平的距离，它的水流方向应该有0.5 %的下降

坡度，若其向上抬起，会使内部留有一定的空气，影响吸水的力度；进水管因管壁腐蚀出现孔洞，当水面下降到一定的程度，空气就会顺着空洞进入水管中，造成抽水困难。处理这些问题有效的方法有：及时的堵塞出现漏气的地方；在水泵启动前要灌满水；排清内部的气体；将四壁的距离增大，及时的消除涡流；在管道出现阻塞可以通过打开底阀进行疏通；升高水位或者降低安装的高度。

2.3 水泵的流量扬程不足

水泵出现扬程不足，主要是由于进水管、泵的轴封出现漏气；管道阻力较大；管道和叶轮的流道阻塞；转速较低；进水过程中出现涡流；装置扬程比水泵的扬程大。处理出现这些问题的方法有管道出现漏气要及时堵塞，流道不同时要及时的疏通；减小管道的阻力；将转速升高；对磨损较严重的器件要及时更换；将装置和水泵的扬程相匹配。

2.4 水泵的转动部件间的摩擦力较大，转动困难

水泵存在很多转动部件，这些转动部件对水泵的正常运行有着非常重要的作用，但是它经常出现摩擦力较大，转动困难的情况，出现这种情况的原因是转动部件的耐磨环、轴的弯曲程度等之间存在不准确的运行间隙；泵壳上的管道应力过大；耐磨环和叶轮间存在脏物；叶轮环和轴间的摆动比较强烈等。这些故障都影响了转动部件的正常运行。在对其进行处理时对轴进行校直、对不能校直的要及时的进行更换；定期检查运行间隙是否符合要求；消除应力过大造成的不良影响；清理耐磨环上的脏物，并从根本上消除脏物的来源。

3 结语

综上所述，水泵作为人们日常生活中常用的机械设备，要能对水泵出现的故障进行详细的分析，并能及时的消除出现的各种故障，保证水泵能够正常的运行。本文主要介绍了水泵出现故障的诊断方法和出现故障的原因以及处理方法，希望相关的技术人员能够再接再厉，取长补短，为水泵的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1]蒙建楼.水泵故障诊断及原因分析处理[J].机电技术，2013（6）：69-71.

[2]王凯，张永祥，李军.水泵故障诊断研究综述[J].煤矿机械，2006，27（10）：185-187.

[3]白松仁.柱塞式注水泵故障诊断方法研究[D].东北石油大学，2011.

[4]王婷.火电机组水泵故障分析及整治方法研究[D].上海交通大学，2013.