對(duì)于在地下礦井進(jìn)行開采作業(yè)的礦山企業(yè)來說,礦井內(nèi)的主排水設(shè)備普遍都是礦山的主要用電設(shè)備之一,排水電費(fèi)在單位生產(chǎn)成本中所占的比例往往高達(dá)30%~40%。目前礦井主排水泵多采用MD單吸多級(jí)耐磨式離心泵,該水泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕,材料耗用較少,對(duì)基礎(chǔ)要求不高,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易安裝,輸送懸浮液體能力較強(qiáng),管理方便,工作可靠,因此廣泛用于煤礦井下排水作業(yè)。但傳統(tǒng)泵型釆用特別“嬌嫩”的平衡軸向力裝置如平衡盤裝置),其故障率極高且泄漏量大。采用自平衡型多級(jí)離心泵可減少傳統(tǒng)泵型故障發(fā)生頻率,消除傳統(tǒng)多級(jí)泵平衡水的泄漏,提高多級(jí)泵運(yùn)行的可靠性和容積效率。
平衡盤平衡軸向力常見問題
MD型泵的主要結(jié)構(gòu)組成是由定子、轉(zhuǎn)子、軸承和軸封4大部分組成。定子部分由吸入段、中段、出水段及導(dǎo)葉等組成,用拉緊螺栓將各段夾緊,共同構(gòu)成了工作室;轉(zhuǎn)子部分由軸、葉輪、平衡盤和軸套等組成;軸承部分有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸兩種,均不承受軸向力;軸封采用填料密封,主要由進(jìn)水段和尾蓋上的密封函體、填料和擋水圈組成水泵工作時(shí)液體沿軸向單側(cè)進(jìn)入,泵工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力由平衡盤來平衡。用平衡盤裝置平衡軸向力的缺點(diǎn)是故障率極高且泄漏量大。一般泵平衡盤的泄漏量為額定流量的4%~10%,高揚(yáng)程小流量泵高達(dá)20%,很多設(shè)計(jì)者在平衡盤優(yōu)化設(shè)計(jì)方面做了大量工作,也無法根本解決此問題由于水泵的安裝問題、平衡盤的裝配質(zhì)量、平衡盤加工質(zhì)量、工作介質(zhì)變化、工況點(diǎn)偏移、軸承損壞以及平衡盤泄水孔堵塞等原因,均可使平衡力下降,增加軸承的軸向附加力,使葉輪轉(zhuǎn)子向進(jìn)水端移動(dòng),加劇葉輪大口環(huán)及葉輪與中段的磨損,平衡力進(jìn)一步下降,形成惡性循環(huán)。隨著磨損程度的增加,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)對(duì)輪間隙減小,甚至發(fā)生運(yùn)行中兩聯(lián)軸節(jié)間隙消失,引起電動(dòng)機(jī)劇烈振動(dòng),水泵發(fā)熱,甚至跳閘或無法啟動(dòng),導(dǎo)致水泵無法正常運(yùn)行。