私は油圧軸流ポンプのサプライヤーとして、これらのポンプが水管理から工業処理に至るまで、さまざまな業界でどのように主力であるかを直接見てきました。しかし、他の機器と同様に、故障を免れることはできません。油圧軸流ポンプの故障モードを理解することは、サプライヤーと顧客の両方にとって重要です。これは、問題を防止し、ダウンタイムを削減し、長期的にはコストを節約するのに役立ちます。それでは、一般的な障害モードとそれに対して何ができるかを詳しく見てみましょう。
1. キャビテーション
キャビテーションは、油圧軸流ポンプにおける最もよく知られた故障モードの 1 つです。これは、ポンプ内の液体の圧力が蒸気圧を下回り、蒸気泡が形成されるときに発生します。これらの気泡は、より高圧の領域に到達すると崩壊し、衝撃波を発生させ、ポンプのコンポーネントに損傷を与える可能性があります。
キャビテーションの主な症状には、ポンプの騒音、流量の減少、効率の低下などがあります。時間の経過とともに、崩壊する泡の繰り返しの衝撃により、インペラのブレード、ケーシング、その他の内部部品が浸食される可能性があります。これはポンプの寿命を縮めるだけでなく、性能にも影響を与えます。
キャビテーションが発生する原因はいくつかあります。一般的な原因の 1 つは、吸引リフトが高いことです。ポンプが液体を深すぎるところから持ち上げる必要がある場合、吸引側の圧力が大幅に低下し、気泡の形成につながる可能性があります。別の原因としては、吸引ラインの詰まりが考えられます。ポンプへの液体の流れが制限されると、速度が増加し、圧力が低下し、キャビテーションが発生しやすい状態になります。
キャビテーションを防ぐには、ポンプが正しく設置されていることを確認する必要があります。吸引リフトは、メーカーが指定する推奨制限内である必要があります。吸引ラインを定期的に検査して清掃することも、適切な流量を維持し、圧力低下を防ぐのに役立ちます。
2. ベアリングの故障
ベアリングの故障は、油圧軸流ポンプにおけるもう 1 つの大きな問題です。ベアリングは回転シャフトを支持し、摩擦を軽減する役割を果たします。故障すると、シャフトの位置ずれ、振動の増大、さらにはポンプの完全な故障など、深刻な問題が発生する可能性があります。
ベアリングの故障を引き起こす可能性のある要因はいくつかあります。最も一般的なものの 1 つは、不適切な潤滑です。ベアリングに十分な潤滑剤がないか、潤滑剤が汚染されている場合、摩擦や摩耗が増加する可能性があります。時間が経つと、ベアリングの損傷につながる可能性があります。
もう一つの要因は過負荷です。ポンプが設計よりも高い負荷で動作している場合、ベアリングはより多くの応力に耐える必要があり、早期故障が発生する可能性があります。シャフトの位置がずれていると、ベアリングに余分なストレスがかかり、不均一な摩耗や最終的な故障につながる可能性があります。
ベアリングの故障を防ぐには、潤滑に関してメーカーの推奨事項に従う必要があります。潤滑剤のレベルと品質を定期的にチェックすることが不可欠です。また、ポンプが過負荷になっていないこと、およびシャフトが適切に位置合わせされていることを確認する必要もあります。
3. シール漏れ
シールは、圧送された液体の漏れを防ぐために油圧軸流ポンプに使用されます。シールが故障すると、液体の損失、周囲環境の汚染、ポンプ効率の低下につながる可能性があります。
ポンプに使用されるシールにはメカニカルシールやグランドパッキンシールなどさまざまな種類があります。メカニカルシールは、性能と信頼性が優れているため、最新のポンプではより一般的です。ただし、さまざまな理由で失敗する可能性があります。
シールの故障の一般的な原因の 1 つは摩耗です。ポンプが作動すると、シールは回転シャフトおよび汲み上げられた液体と常に接触します。時間が経つとシールが摩耗し、漏れが発生する可能性があります。別の原因としては、不適切な取り付けが考えられます。シールが正しく取り付けられていないと、適切なシールが形成されず、漏れが発生する可能性があります。
汚れもシールの性能に影響を与える可能性があります。ポンプで汲み上げられた液体に研磨粒子や化学薬品が含まれている場合、シールが損傷し、シールが故障する可能性があります。
シールの漏れを防ぐには、用途に適したタイプのシールを選択する必要があります。シールに摩耗や損傷の兆候がないか定期的に検査することも重要です。問題が検出された場合は、直ちにシールを交換する必要があります。
4. インペラの損傷
インペラは油圧軸流ポンプの心臓部です。モーターの機械エネルギーを油圧エネルギーに変換する役割を果たし、液体をポンプ内に移動させます。インペラに損傷があると、ポンプの性能に重大な影響を与える可能性があります。
インペラの損傷は、いくつかの理由で発生する可能性があります。一般的な原因の 1 つは侵食です。前述したように、キャビテーションはインペラブレードの浸食を引き起こす可能性があります。さらに、汲み上げられた液体に研磨粒子が含まれている場合、時間の経過とともにインペラが摩耗する可能性があります。
腐食もインペラを損傷する可能性のある要因です。汲み上げられた液体が腐食性の場合、羽根車の材質と反応して劣化する可能性があります。異物がポンプに入り、インペラに衝突した場合にも、衝撃による損傷が発生する可能性があります。
インペラの損傷を防ぐには、ポンプがキャビテーションから保護され、汲み上げられた液体に研磨粒子や腐食性物質が含まれていないことを確認する必要があります。ポンプ吸込側にストレーナを設置するとポンプ内への異物混入を防止できます。
5. モーターの故障
モーターは油圧軸流ポンプに動力を供給します。モーターが故障するとポンプは作動できなくなります。モーターの故障にはいくつかの原因があります。
一般的な原因の 1 つは過熱です。モーターが高温環境で動作している場合、または過負荷になっている場合、過熱する可能性があります。過熱によりモーター巻線の絶縁が損傷し、短絡やモーターの故障につながる可能性があります。
別の原因としては、電気的な問題が考えられます。誤った配線、不適切な電圧供給、または電気サージはすべてモーターに損傷を与える可能性があります。シャフトの固着やカップリングの位置ずれなどの機械的問題も、モーターに余分なストレスを与え、故障の原因となる可能性があります。
モーターの故障を防ぐには、モーターがポンプに対して適切なサイズであること、および推奨される温度と電圧の範囲内で動作していることを確認する必要があります。電気接続とモーターに損傷の兆候がないか定期的に検査することも重要です。
結論
のサプライヤーとして油圧軸流ポンプ、砂利片持ち式軸流ポンプ、自吸式軸流ポンプ、 そして真空遠心軸流ポンプこれらのポンプの故障モードを理解することがお客様にとって不可欠であることを私は理解しています。一般的な問題を認識し、予防措置を講じることで、お客様がポンプを最大限に活用し、高額な費用がかかる故障を回避できるようになります。
油圧軸流ポンプをご検討中の場合、または既存のポンプでお困りの場合は、お気軽にお問い合わせください。当社には、適切なアドバイスと解決策を提供できる専門家チームがいます。お客様の用途に適したポンプを選択する場合でも、問題のトラブルシューティングを行う場合でも、当社がお手伝いいたします。ポンプ システムがスムーズかつ効率的に動作するように協力していきましょう。
参考文献
- ステパノフ、AJ (1957)。遠心流ポンプと軸流ポンプ: 理論、設計、および応用。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- IJ カラシック、JP メッシーナ、PT クーパー、CC ヒールド (2008)。ポンプハンドブック。マグロウ - ヒル。