地鐵潛水排污泵的故障分析及對策

1、平裁1我地鐵潛水排污泵的故障分析及對策機械制造論文地鐵潛水排污泵的故障分析及對策帥品格（南昌軌道交通地鐵運營有限公司,江西南昌330072 ）摘要：針對地鐵潛水排污泵出現(xiàn)的自耦裝置漏水、葉輪松脫、電機燒毀等故障, 提出了對自耦裝置增加楔卡、葉輪增加防松裝置、葉輪防反轉(zhuǎn)優(yōu)化、完善電氣保 護等改進措施，切實有效地解決了潛水排污泵實際使用過程中的一系列問題。關(guān)鍵詞：地鐵；潛水排污泵；故瞳；自耦裝置；葉輪；電機1地鐵區(qū)間排水系統(tǒng)區(qū)間消防廢水和結(jié)構(gòu)滲漏水由區(qū)間隧道兩側(cè)道床排水溝收集后，經(jīng)預埋的排水 管排入?yún)^(qū)間廢水泵房的集水池。區(qū)間廢水由潛水排污泵提升至壓力排水管,經(jīng)區(qū) 間隧道引至車站,由車站統(tǒng)一排至室外

2、壓力井后,排入市政排水系統(tǒng)。區(qū)間廢水泵房集水池內(nèi)設潛水排污泵兩臺（部分區(qū)間設三臺），平時一用一備, 輪換使用,消防或必要時可同時使用。集水池水位必須保持在安全水位,否則影響地鐵的行車安全,甚至可能導致整 個城市的交通運輸系統(tǒng)癱瘓。潛水排污泵是區(qū)間排水系統(tǒng)的核心,也是保障廢水 能夠順利排出的關(guān)鍵。2潛水排污泵結(jié)構(gòu)和工作原理潛水排污泵機組主要由潛水排污泵、自耦裝置和排水管道組成,自耦裝置固定 在集水池底部z用于連接潛水排污泵和排水管道,如圖1所示。圖1汩水排污泵安裝原理圖自耦裝置進水口法蘭和潛水排污泵出水口法蘭的上方有一對楔卡，當潛水排污 泵從集水池上方沿導桿降落時啟耦裝置進水口法蘭上方的楔卡和潛

3、水排污泵出 水口法蘭上方的楔卡卡到一起，在潛水排污泵自重和楔卡斜面的作用下，兩個法 蘭面將會貼合在一起,實現(xiàn)管路連接。集水池內(nèi)設四個水位,分別為超低報警水位、停泵水位、第一臺泵啟泵水位和 第二臺泵啟泵水位（同時為超高報警水位I當發(fā)生超低水位報警時,控制回路 保證兩臺泵均處于停泵狀態(tài);當水位到達停泵水位時,兩臺泵均能停止工作;當 水位到達第一臺泵啟泵水位時，第一臺泵啟動；當水位上升到第二臺泵啟泵水位 時,控制回路保證兩臺泵均處于運行狀態(tài),同時發(fā)出超高水位報警。3潛水排污泵故障分析3.1潛水排污泵與自耦裝置連接處漏水潛水排污泵與自耦裝置依靠一對楔卡連接，但并未完全固定z在外力作用下, 潛水排污泵存

4、在以楔卡為支點的前后左右擺動。潛水排污泵在啟動、停止或異常狀態(tài)下,易發(fā)生劇烈抖動,造成潛水排污泵與 自耦裝置連接處的錯位,導致漏水的發(fā)生。另外,廢水中的泥沙、雜物也容易造 成法蘭貼合面縫隙的產(chǎn)生，導致漏水的發(fā)生。漏水會使?jié)撍盼郾玫呐潘δ艽?2E彼Z：庫-讓每個人平等地提升自我打折扣甚至喪失,且易造成潛水排污泵因長時間運行導致的故障發(fā)生。3.2潛水排污泵葉輪松脫、損壞潛水排污泵葉輪與泵軸底端齊平，泵軸軸向有螺孔，固定螺桿旋入螺孑L將葉輪 固定在泵軸上。由于固定螺桿未作防松處理,在機組振動或葉輪反轉(zhuǎn)情況下,固 定螺桿很容易松動,最終導致葉輪松動、脫落。潛水排污泵采用的閉式單葉片葉輪，雖然其無堵

5、塞且抗纏繞性能優(yōu)良，但是由 于單葉卅吉構(gòu)不是軸對稱的,加之在運行中單邊脈沖出流，所以其徑向力很大， 容易造成泵軸的徑向竄動,導致葉輪松脫。另外，因潛水排污泵反轉(zhuǎn)也具備排水 功能,導致實際使用過程中反轉(zhuǎn)排水現(xiàn)象時有發(fā)生,長期反轉(zhuǎn)運行,不但容易造 成葉輪松脫,而且容易引起電機過熱。3.3潛水排污泵電機線圈燒毀電機線圈燒毀主要是過電流引起的，表現(xiàn)為自耦裝置漏水導致電機長時間超負 荷運行、廢水進入電機內(nèi)部引起的線圈短路、泵軸及葉輪松脫等機械故障引起的 過負荷運行等，另夕卜散熱不良弓I起的過熱也會導致線圈燒毀。導致電機線圈燒毀的原因有很多,根本在于相關(guān)的保護措施（如短路保護、漏 水保護和過熱保護）是否齊

6、全到位，有的是保護措施不齊全,如缺少缺相保護； 有的是未按要求將保護信號接入控制系統(tǒng)，如將兩臺泵的漏水保護信號并聯(lián)（會 導致一臺泵漏水,系統(tǒng)有報警，但兩臺泵均不能工作的情況發(fā)生過熱保護信 號并聯(lián)（會導致一臺泵發(fā)生過熱,系統(tǒng)卻不報警,過熱泵繼續(xù)工作直至燒毀的情 況發(fā)生）等。4改進措施4.1潛水排污泵與自耦裝置増加一對楔卡在自耦裝置進水口法蘭和潛水排污泵出水口法蘭的下方增加一對楔卡，此楔卡 可設計為彈性鋼片形式,便于水泵的取放。增設此楔卡后,自耦裝置和潛水排污 泵的接口法蘭將完美貼合，不會受外力影響發(fā)生錯位，也不會因進入泥沙等雜物 導致漏水事故發(fā)生。兩對楔卡的存在，不僅從理論上解決了潛水排污泵與自

7、耦裝置的連接問題，也 從實際運用上徹底解決了自耦裝置的漏水問題。4.2增加防松裝置，采用防反轉(zhuǎn)葉輪在葉輪后端泵軸上增加止動墊圈、防松螺母，止動墊圈分別向防松螺母和固定 螺栓的側(cè)面折彎貼緊，使防松螺母和固定螺栓成為同向運動的共同體,由于防松 螺母的左旋與固定螺栓的右旋形成互鎖'故此裝置能有效地解決葉輪松動脫落的 問題。對葉輪作優(yōu)化處理，將單葉片葉輪改為螺旋槳狀葉輪，一方面提高其運行時的 穩(wěn)定性，另一方面使其在反轉(zhuǎn)時排水壓力大大降低減少反轉(zhuǎn)時對泵的不利影響, 同時便于技術(shù)人員安裝調(diào)試時快速區(qū)分正反轉(zhuǎn)。4.3完善電機相關(guān)保護措施電機內(nèi)的漏水探頭用作漏水檢測，當有水進入電機內(nèi)部時，漏水信號接通

8、并發(fā) 出報警信號,同時切斷電源。電機內(nèi)的溫控開關(guān),常遍時為常閉狀態(tài)，當定子溫 度超過125°C時,開關(guān)打開，電機過熱報警的同時切斷電源。兩臺泵的漏水保護信號、過熱保護信號需分別接入控制器,不可并聯(lián)連接,以 切實實現(xiàn)泵的單獨保護功能。其他保護措施如缺相保護,也必須實現(xiàn)，以防止電機因缺相而燒毀。5結(jié)論(1 )本文針對地鐵潛水排污泵的常見故障，提出對自耦裝置増加楔卡、葉輪 增加防松裝置、葉輪防反轉(zhuǎn)優(yōu)化、完善電氣保護等改進措施,切實有效地解決了 潛水排污泵實際使用過程中存在的一系列問題。(2)本文對潛水排污泵的故障分析及對策,將為潛水排污泵的升級改造和后 期地鐵建設中的優(yōu)化設計提供一定的參考意見。參考文獻1劉竹溪，劉景植