機械水泵失效分析及改進

夏永枝

摘 要：在機械設備使用階段中，某些發動機的機械水泵就可能存在故障。本篇文章就研究了機械水泵的特定故障，了解故障的機理，并提出能夠實施的改進方法。利用故障研究和解決就可以提升通用設備的使用時間，并防止在設備使用時造成危害。

關鍵詞：機械水泵;水泵失效;失效機理;改進策略

1水泵失效的危害

特定類型的發動機排量為1.8升，直列4缸，16氣門，渦輪增壓，并配有機械水泵。水泵和張緊器利用齒形帶來連接。傳送帶驅動水泵工作，若水泵失敗，將出現皮帶打滑，在嚴重的情況下，還將損壞發動機。水泵問題的特點就是手旋轉被卡住，難以旋轉，軸承損壞。進行水泵故障分析和調查，根據特定類型的發動機，渦輪增壓后安裝的機械水泵通過皮帶與其他零件連接。在皮蛋背面驅動的水泵運行中，若水泵發生故障，皮帶會打滑，嚴重時還會損壞發動機。水泵的主要故障就是手動旋轉機的卡死，并會受到損壞。根據具體情況，這次我們將研究和分析水泵故障的原因。

2水泵故障分析

2.1軸承相關調查

第一，對水泵的整個軸承展開判斷和觀察。完成操作后，水泵內部的水泵的操作將終止，這會損壞軸承。在調查了水封和其他小節之后，可以確認進水的確切原因。后來，研究了潤滑脂中的水含量，取出了幾臺故障的水泵，分別測試了軸承內部的潤滑脂中的水含量，以查看整個軸承是否有進水口。測量結果表明，周晨已經看到水進入了。最后，調查剩余的脂肪量。有關工人從故障的水泵中獲取了軸承潤滑脂，并在測量余下油的質量時確定軸承是否存在異常的潤滑脂泄漏。從研究結果可以看出，這種現象并未發生。另外，有關人員可觀察并確認軸承的軸承表面，在剖析軸承時，應使用放大鏡觀察表面。若心軸已磨損且表面為發亮的白色，則不會處理發亮的白色。當水進入并繼續流動時，軸承的潤滑狀況惡化時，就會出現自然色。從那里，也可以檢查出水泵故障的確切原因。

2.2水封相關調查

在研究水泵水封時，就能夠確定水泵處于機械水封狀態，這部分結構簡單，成本低，具有良好的耐溫性。機械密封的原理中有三點，在水壓的影響下，能夠產生合適的比壓，并利用非常薄的液膜實現密封的目標。在調查過程中發現了該泵的水封具有動環和靜環與堅硬的異物摩擦，下方還會有深層裂縫的痕跡。當異物侵入水密封層時，動環及靜環分離，整個液膜被破壞，最終水也將逸出。在這里的責任就來自發動機水道上殘留的晶體。最近，進行了詳細的分析，發現該物質也可能在高溫的水道中浪費防冰液。

2.3水泵排氣、泄水布置方式調查

在研究水泵排水口的布置時，首先能弄清楚的就是在安裝排水口后水泵位于泵體的中央。結果，水蒸氣和冷卻劑無法及時排出，當泵體被覆蓋時，其將滲入軸承內部，這將影響墊子的潤滑狀態并縮短整體機械壽命。這也是入口泵軸承失效的一個原因。

2.4防凍液結晶調查

通過檢查防凍劑的結晶可以發現許多發動機冷卻劑，在高溫情況下下，防凍液還會經歷脫水和凝結，在表面形成結晶物質。溫度越高，將形成更多的晶體，選擇這種類型的冷卻劑時，必須嚴格要求車輛的水溫，如果溫度過高，晶體可能會滲入水泵的水封層中太多，從而損壞設備造成漏水。

總結以上調查項目，水泵出現故障的具體原因主要是水泵結構的整體布置不合理，難以排出水蒸氣，但軸承內部和異常運行會造成水泵故障，如果軸承出現故障，則水泵也存在安全問題。此外，如果水系統的溫度過高，防凍劑的結晶會無意中導致水泵水封泄漏，當水溫接近水封的耐熱極限時，水的峰值逐漸泄漏，當水無法從泵中排出時，會滲入軸承，加劇軸承故障。

3改進措施

一是改善水泵的結構。在外殼的最高位置增加一個排氣孔，在最低位置增加一個排氣孔，車輛的熄火溫度需要進行改善，如果風扇開始滯后，則需要以實際情況為基礎降低溫度。通過提高該單一產品的耐熱性和防異物性能，可以調節水封的整體耐熱性，替代更有效的水封，水泵改善了水封的耐熱性，還改善了密封性。

4效果確認

在改善機械水泵的整體結構之后，發動機的實際耐久性得到了改善，經過長期的操作，有關人員可以拆卸和檢查水泵，清楚地看到新增加的排水口正在釋放水蒸氣，改進的方法是有效的，調節實際的起始溫度后，可以降低水系統的整體溫度，并逐漸降低熄火后的水溫。改變水和空氣的模型后，徹底解決了水泵故障的問題，獲得了良好的經濟效益，并提高了整機設備的使用壽命。

5機械水泵工作效率提高措施

5.1按照相關工藝要求選擇水泵

為了提高機械水泵的使用壽命，利益相關者在選擇設備時需要根據基本工藝要求進行合適型號的選擇，以工程環境為基礎，在整個泵選擇過程中不僅要追求單個泵工作表現，相反，請考慮泵的整體工作環境，并根據實際工程要求選擇具有最佳工作條件的泵型號，確定泵的流量和揚程時，將其與泵內部的實際綜合測量數據結合起來，以確保避免在運行期間發生泵故障。例行維護要求對關鍵部件（例如軸承）進行科學檢查，以及時發現設備問題并提出可行且實用的補救措施，為了更好地保證制造過程的要求，同時促進整個機械水泵的安全可靠運行。

5.2仔細檢查并適當調整水泵的工作點

日常運行管理時，相關人員要仔細的檢查和調整水泵的工作點，在實際運行過程中需要對整個水泵的運行參數進行充分的考慮和調整。確保水泵在最佳工作狀態的同時，對于水泵的水量變化進行觀察，避免由于內部的機械零件出現問題，影響整個設備的使用。在水泵進行條件時，可以運用變頻調節技術，通過引入科學先進的調節方法，實現恒壓變流量的調節效果。在環保節能的倡導下，減少因水泵運行過程中產生的機械損耗，提升工作效率的同時也能夠減輕工作設備的磨損程度。

5.3認真檢查水泵的運行情況

最后，相關人員應當定期的檢查水泵的運行狀態，如果工作電流低于額定的范圍，就必須及時的進行調整，避免出現設備損壞引發后期正常運行的安全故障風險。另外，在對于水泵失效原因進行調查和解決過后，要定期的對水泵的運行進行觀察記錄，及時的觀察改造過后的水泵是否出現二次失效的情況。在交接記錄情況的同時，對于上次出現問題的地方進行二次的檢查和維修，確保水泵能時刻保持在最佳的運行狀態。

結論

綜上所述，對于機械水泵失效原因進行調查分析，可以了解在水封選型設計時，除了要關注泄露問題以外，還要對于抗異物性能和耐高溫性能指標進行了解。相關人員在選擇水泵，機械設備時，一定要確定排氣孔和泄水孔的布置合理性，深入了解水泵失效的機理。在了解調查清楚水泵失效具體原因后，要結合實際情況和設備損壞程度，提出有效的改進措施，從而更好地推動整體機械設備的可靠性運行。

參考文獻：

[1]曹占龍，李宏燕，任柏林.安運錚.汽車水泵故障分析及改進[J].湖北汽車工業學院學報，2019，48（05）：134-135.9.

[2]羅澤青.李如華，韓梅，郎娟芳.聶勇軍，羅敬東.汽車水泵軸承的裝配設計及工藝研討[J].咸寧學院學報，2018，26（21）：106.

[3]趙華.宋亞東.朱孝平.張利輝，姚慧.重型車用柴油機水泵泄漏的原因分析及改進[J].柴油機設計與制造，2018，47（02）：49-51.

[4]張津銘.陳偉.吳斌.倪吉寶.提高注水泵效率的措施[J].石油石化節能，2016，（09）：43-44+5.

[5]文磊.夏洪軍，李忠，趙普，科軍.機械水泵工作效率提高措施探討[J].科技與企業，2014，（05）：266.

[6]馬建林.呂志盼，趙鵬，李志超.探討如何提高水泵工作效率[J].河南科技，2013，（24）：102.