潜水电泵失效检测技术与方法分析

李权

摘 要 潜水电泵失效或者故障的主要诱发因素为其机械密封失效或者其轴承失效。潜水电泵之所以会发生故障或者失效，最大一部分的原因是因为，潜水电泵的轴承失效或者是其机械密封出现问题，如果潜水电泵出现这些问题，会引发一系列的蝴蝶效应，一般会导致电机的电流增大，通过对潜水电泵机械密封的检查，还有对轴承的日常检查，对电流变化的控制范围，可以对潜水电泵是否发生故障进行判断，从而提前将问题扼杀在摇篮中，减少损失。本文主要探究潜水电泵机械密封失效以及轴承失效的检测技术与方法，为潜水电泵的可靠性应用提供依据。

关键词 潜水电泵；失效；检测

潜水电泵在我们日常生活中应用比较广泛。潜水电泵使用的行业主要是农业以及工业方面。而且在目前看来，我国所应用的潜水电泵数量非常庞大，虽然潜水电泵的数量很庞大，发生故障的概率也很高，这些都让人们开始重视起对潜水电泵的设计，提高潜水电泵的可靠性，并且把可靠性列为衡量水泵质量的重要指标之一[1]。

想要提高潜水电泵的质量，进行失效检测是非常重要的一个环节。接下来我们将首先对小型潜水电泵进行失效检测，然后再介绍潜水电泵机械密封的失效检测。

1 小型潜水电泵的失效原因分析

小型潜水电泵一般工作环境是在水中或者水下，所以说工作环境比较恶劣，尤其是对于这种带电的机械而言，进水是一个很危险的事情，在这样的工作环境下，潜水电泵的电机非常容易出现故障。

出现故障的主要原因，第一个是和机械密封有关。一般为了防止电泵进水，潜水电泵的电机是有机械密封的，但是如果机械密封出现问题或者端面过度磨损失效，从而导致电机进水，就会使电机出现短路，严重的话电机会直接烧毁。

第二个原因是和轴承有关。潜水泵的轴承本身的质量如果不过关的话，那么长期以往潜水电泵出现故障是早晚的事情。如果轴承本身质量太差，那么电机转子和水泵叶轮就会不平衡，再加上电机长期工作会产生热量，长期以往的话，这些热量会让电机变形，轴承的形状也会发生变化，再加上润滑剂等多种影响因素，就会导致轴承发热坏死，严重的话甚至会发生堵转，从而对电机产生严重影响，或者是因为磨损太严重，从而使转子扫膛而烧毁电机。

而第三个原因是和电流有关系。潜水电泵有很多问题是和电流关系密切的，比如说因为泄漏引起绝缘电阻减少，这样就会让电流忽然增大，太大的电流量就会导致潜水电泵的电机产生问题[2]。

虽然潜水电泵产生的原因主要有和三个方面有关，但是如果有一方出现问题，极易发生连锁效应，如果轴承本身就有问题，而随着时间的推移，机械密封也会出现问题，这就会导致电流变化过大，从而使潜水电泵出现问题。

潜水电泵的轴承之所以发生问题，主要有以下一些原因。首先是和潜水电泵的结构所导致的轴向力发生不平衡有关。第二个原因是因为下轴被污染，导致轴承的润滑油脂变质。潜水电泵如果轴承失去作用，最主要的表现是轴承的温度变高，电流发生变动，轴承振动加剧。

因此在平常的检测中，除了要对轴承的质量进行检测以外，还要时刻注意电流的变化以及机械密封的严谨程度。总而言之，潜水电泵在实际工作中的模式，可以通过检测机械密封以及轴承还有电流的变化，判断出潜水电泵是否发生了故障。

2 潜水电泵检测的技术与方法

2.1 潜水电泵机械密封的失效检测方法

我们首先来讨论一下潜水电泵的机械密封问题。对机械密封进行检查，首先我们可以在电机里面安装探头，这样就可以时刻观察的是否出现电机进水。其次我们要在水泵的密封腔内安装油水传感器，从而时刻注意润滑油中的含水量，一发现含水量超过标准，一定要对电泵的电机进行检查[3]。

但是我们也会发现潜水泵的电机腔是非常狭窄的，因此实施以上步骤也存在着一些挑战，比如说探头的安装就比较困难，因此两个步骤进行比较，一般更推荐第二个方法，这个方法实施起来更容易，而且检测出来的结果也更准确。

关于潜水电泵中密封腔含水量的检测，检测润滑油中含水量的方法有很多，但是应用的最广泛的一种方法是射频电容法，这种方法检测的结果相对准确，但是这种方法也面临着一个问题，这种方法的探头比较大，比较难装进电机中，再加上影响的因素比较多，因此为了综合多种方面考虑，可以选择使用电阻法。电阻法的工作原理是检测两电极之间的电压变化，通过对电压变化的检测来观察电机中的含水量，这种方法之所以能够实现的另一个原因也是和润滑油本身的组成成分有很大关系。润滑油中的组成成分导电率非常低，再加上水的导电率比较高，这就导致了电压之间会发生明显的变化。

2.2 潜水电泵轴承的失效检测方法

想要检测轴承，主要有以下几种方法。第一种方法是在轴承的内部设置温度传感器。第二种方法是检测潜水电泵的电流。三种方法是依靠加速度傳感器，来检测潜水电泵的机体。这三种方法中第一种方法实施起来比较困难。因为潜水电泵的轴承部分在工作的过程中也会产生热量，这些热量会影响温度传感器对轴承温度的实时检测，从而无法判断轴承是否发生故障，因此这种方法不是很推荐[4]。

而第二种方法，如果轴承出现故障，会引起一系列的连锁效应，其他部分也可能会发生故障，这些都会让电流发生变化。因此，如果想要通过检测电流的变化来判断轴承是否发生故障，影响的因素太多，因此这种方法的针对性也不是很强。第三种方法的效果会更好。并且通过后续处理可以得到相应振动参数的变化，可以以此作为依据，从而来对轴承是否发生故障进行判断。

3 结语

综上所述，潜水电泵发生故障主要原因是和机械密封与轴承质量出现问题有关。因此，选择合适的方法来进行失效检测是非常重要的。在机械密封方面，建议使用油水传感器，对轴承的检测，则建议使用加速度传感器，经过对比发现这些方法效果最佳。

参考文献：

[1]王双波.潜水电泵机械密封结构设计的改进[J].机电信息，2018，（15）：90-91.

[2]孟凡有，张武，潘毅.某潜水电泵轴承失效分析及解决措施[J].通用机械，2015，（9）：82-84.

[3]蒋忠根，梁红.潜水式塑料电泵结构分析与探讨[J].科技与企业，2015，（7）：171-171，173.

[4]张连军，郭玉朋.矿用深水潜水电泵无过载技术[J].煤炭技术，2019，38（7）：196-197.