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新聞主題 |
康明斯柴油發(fā)電機水泵漏水現象的主因 |
摘要：針對康明斯某型柴油發(fā)電機維修后試車(chē)過(guò)程中出現的水泵泄漏現象，采用故障樹(shù)分析的方法對故障原因進(jìn)行分析和排查，并進(jìn)行試驗驗證。分析結果表明：水泵對中不當導致側向推力較大，引發(fā)密封面積減小是導致此次故障的主要原因。通過(guò)采取提高水泵平臺試驗要求，增加水泵軸承座內外圓同軸度要求及增大葉輪平衡孔尺寸等措施，較好地解決了該問(wèn)題，保證了淡水冷卻系統的可靠性。
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水泵漏水測試裝置 |
一、水泵工作過(guò)程
冷卻泵是一種用于冷卻系統的設備，它的工作原理是通過(guò)泵的運轉，將冷卻液體從冷卻器中抽出，經(jīng)過(guò)散熱器后再回流到冷卻器中，從而達到降低發(fā)動(dòng)機溫度的目的。
1、冷卻水泵組成
冷卻泵通常由泵體、葉輪、軸承、密封件等部分組成。泵體是冷卻泵的主體部分，它通常由鑄鐵或鋁合金制成，具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性。葉輪是冷卻泵的核心部件，它通過(guò)旋轉將冷卻液體從冷卻器中抽出，并將其送往散熱器中。軸承則是支撐葉輪的部件，它需要具有良好的耐磨性和耐高溫性。密封件則是保證冷卻泵密封性的關(guān)鍵部件，它需要具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性。
2、冷卻水泵原理
冷卻泵的工作原理是基于泵的運轉原理，即通過(guò)葉輪的旋轉，將液體從低壓區域抽出，經(jīng)過(guò)泵體和管道后再送回高壓區域。在冷卻系統中，冷卻泵的葉輪通過(guò)驅動(dòng)裝置旋轉，將冷卻液體從冷卻器中抽出，經(jīng)過(guò)散熱器后再回流到冷卻器中。這樣，冷卻液體就能夠不斷地循環(huán)流動(dòng)，從而達到降低發(fā)動(dòng)機溫度的目的。
冷卻泵的工作效率和性能取決于其結構設計和材料選擇。一般來(lái)說(shuō)，冷卻泵需要具有良好的耐腐蝕性、耐高溫性和耐磨性，以保證其長(cháng)期穩定運行。此外，冷卻泵的結構設計也需要考慮到其安裝和維護的便捷性，以方便用戶(hù)進(jìn)行維護和更換。
3、離心式水泵工作過(guò)程
當葉片旋轉時(shí)，水泵中的水隨之一起旋轉。離心力使水向葉輪邊沿甩出，在蝸形殼體內將動(dòng)能轉變?yōu)閴毫δ?，?jīng)與葉輪成切線(xiàn)方向的出水口壓送入柴油發(fā)電機的水套。與此同時(shí)，葉輪中心造成一定真空度而將水吸入。由此可知，水泵的功用是強制冷卻水在冷卻系內循環(huán)流動(dòng)。由于離心式水泵具有結構簡(jiǎn)單、尺寸小、工作可靠、制造工藝性好和泵水量大等優(yōu)點(diǎn)，因此在水冷柴油發(fā)電機上得到廣泛的應用。
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柴油機水泵總成側面模型樹(shù) |
柴油機水泵總成模型 |
二、水泵漏水的主因
（1）安裝水泵時(shí)，水封座圈總成未安裝到位，造成水泵繼續漏水。
由于與檢視孔對應的泵軸上有擋(甩)水圈，當水封漏水時(shí)，冷卻水順泵軸遇擋水圈時(shí)會(huì )從水泵的檢視孔向外甩出及滴露，這樣可防止冷卻水流入軸承內破壞潤滑。另外，在更換擋水圈時(shí)不注意清除泵體與泵蓋之間不能很好地結合和密封，也會(huì )造成水泵漏水。
（2）工作環(huán)境惡劣
工作條件差容易造成膠木密封墊與襯套端面的磨損不均勻;彈簧長(cháng)期在水中浸泡，易銹蝕、彈力下降，也能引起漏水。
（3）泵體凍裂
冬季忘記放水或放水不凈，以及放水時(shí)溫度過(guò)高，卻系內水蒸氣凝結后結冰，都有可能造成水泵泵體被凍裂，導致漏水。
（4）磨損過(guò)重
機器老舊，水封內機件磨損、銹蝕和老化失效，亦是水泵漏水的原因。當柴油發(fā)電機長(cháng)期停放時(shí)，因發(fā)動(dòng)機內沒(méi)有冷卻水，造成膠木密封墊因干結、收縮而變形;加水后膠木密封墊雖會(huì )膨脹但不能完全恢復原狀，必將引起少量漏水。另外，對于新安裝的水泵，膠木密封墊與鑄鐵襯套尚未完全磨合好，也將導致水泵少量漏水。
（5）缺水運行造成干磨損壞。
此現象多見(jiàn)于底閥式安裝形式進(jìn)口處負壓，進(jìn)水管有空氣，泵腔內有空氣，泵開(kāi)機后，機封的磨擦高速運轉時(shí)產(chǎn)生高溫，無(wú)法得到冷卻，檢查機封，彈簧張力正常，摩擦面燒焦發(fā)黑，橡膠變硬開(kāi)裂。處理辦法：排盡管道及泵腔內空氣，更換機械密封。
（6）安裝過(guò)緊
觀(guān)察機械密封的動(dòng)靜環(huán)平面，如有嚴重燒焦現象，平面發(fā)黑和很深的痕跡，密封橡膠變硬，失去彈性，這種現象是由于安裝過(guò)緊造成的。處理辦法：調整安裝高度，葉輪安裝后，用螺絲刀拔動(dòng)彈簧，彈簧有較強的張力，松開(kāi)后即復位，有2-4MM的移動(dòng)距離即可。
（7）安裝過(guò)松
觀(guān)察機封動(dòng)、靜環(huán)平面，其表面有一層很薄的水垢，能夠擦去，表面基本無(wú)磨損，這是彈簧失去彈性及裝配不良造成，或電機軸向竄動(dòng)造成。
（8）水質(zhì)差含顆粒
由于水質(zhì)差，含有小顆粒及介質(zhì)中鹽酸鹽含量高，形成磨料磨損機封的平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、環(huán)溝等現象。處理辦法：改進(jìn)水壓或介質(zhì)，更換機封。
三、維修示例
1、故障現象
一臺康明斯某型柴油發(fā)電機更換水封后，水泵繼續漏水
2、故障分析：
康明斯柴油發(fā)電機淡水泵更換水封后繼續漏水的故障一般有兩個(gè)方面的原因：一是更換水封型號
3、故障原因：
（1）淡水泵的水泵軸與密封圈結合處損壞；
（2）水封沒(méi)有按標準裝配，產(chǎn)生凸凹不平現象，冷卻水從間隙中流出。
4、故障排除方法：
（1）對淡水泵進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現水封部分損壞后導致水泵漏水，更換水封后并給水散熱器加滿(mǎn)水，淡水泵還是漏水；
（2）通過(guò)拆解淡水泵進(jìn)行檢查，確認到底是水封質(zhì)量有問(wèn)題，還是裝配有問(wèn)題。新水封與老水封進(jìn)行比較時(shí)，發(fā)現是同種型號，在檢查水封放置的地方時(shí)，發(fā)現水封底部有凸凹不平現象，經(jīng)過(guò)處理后，重新裝配淡水泵，柴油發(fā)電機啟動(dòng)前的檢查完畢后，啟動(dòng)柴油發(fā)電機，發(fā)現淡水泵漏水現象消失。
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