大型水泵机组维修性研究

论文摘要

大型水泵机组要求具有较高的可靠性和经济性,特别是南水北调东线调水工程,运行时间长,维修时间短,维修任务重。如果某一级泵站水泵机组出现故障,得不到及时、快速、准确的检修,抽水流量不能得到保证,则将影响到其他梯级泵站乃至整个调水工程的正常运行。因此,水泵机组的可靠性是首先要考虑的问题,而维修性则是可靠性的重要方面之一。大型水泵机组的维修性关系到能否保证大型泵站抗旱、排涝、调水功能长期、稳定地发挥作用。本文主要工作:调查水泵机组的常见故障,分析故障原因,简述排除部件故障的检修过程。根据维修性相关理论,针对水泵机组故障特点,分析影响机组维修性的因素,提出评价大型水泵机组维修性的定性和定量指标;建立水泵机组关键部件维修性评价的实用模型,并对关键部件—水泵导轴承的维修性进行评价。提出具有不确定性的多维修过程维修度的合成方法,建立基于可靠度的水泵机组维修度评价模型,并对几种典型水泵机组的维修度进行计算、比较和分析。综合多方面因素,提出提高水泵机组维修性的措施。研究结果表明:水泵机组的主要故障有:电机推力瓦烧损、电机定、转子线圈绝缘失效,水泵导轴承及轴颈磨损,水泵汽蚀,叶片调节机构失效等。影响机组维修时间的主要因素有:机组维修相关特征量,关键部件结构,维修资源,维修人员综合素质等。影响机组维修费用的主要因素有:故障率,大修周期,维修人工费,部件修理与更换费用等。水泵机组以及导轴承结构形式影响导轴承维修性,水润滑导轴承维修性优于油润滑导轴承。对于油润滑导轴承的维修性,立式水泵好于灯泡贯流泵。机组结构形式、尺寸大小和关键部件是影响机组维修性的主要因素;金属弯管式机组和半井筒式机组维修性相当,卧式机组的拆装工作量大,但由于安装要素调整时间少,所以,总的维修时间少于相同大小的立式机组。通过提高维修性要素,特别是改善水泵机组及关键部件的结构形式,选择合理的检修方法和采用状态维修方式,建立合理的维修制度等多方面措施,提高大型水泵机组维修性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 1 绪论
• 1.1 大型水泵机组维修性研究目的和意义
• 1.2 维修性研究现状及发展趋势
• 1.2.1 维修性研究现状
• 1.2.2 维修性研究发展趋势
• 1.3 大型水泵机组维修性现状
• 1.4 大型水泵机组维修存在的主要问题
• 1.4.1 对维修性重视不够
• 1.4.2 人员维修技能不高
• 1.4.3 机组结构不合理造成安装困难
• 1.4.4 非常用型式机组维修技术不成熟
• 1.4.5 状态检测与故障诊断技术应用少
• 1.4.6 缺少机组维修性评价指标
• 1.4.7 维修体制不合理
• 1.5 本文主要工作
• 2 大型水泵机组主要故障及检修
• 2.1 大型水泵机组故障特点
• 2.1.1 故障影响大
• 2.1.2 故障原因复杂
• 2.1.3 故障隐蔽性强
• 2.1.4 故障数据收集难
• 2.1.5 故障率确定难
• 2.2 大型水泵机组主要故障确定
• 2.3 推力瓦烧损
• 2.3.1 推力瓦烧损原因
• 2.3.2 推力瓦检修
• 2.3.3 推力瓦拆装过程
• 2.4 电机绕组故障
• 2.4.1 电机绝缘老化原因
• 2.4.2 电机绕组检修
• 2.5 水泵导轴承故障
• 2.5.1 油润滑导轴承故障原因
• 2.5.2 水润滑导轴承故障原因
• 2.5.3 灯泡贯流泵机组导轴承常见故障及分析
• 2.5.4 导轴承检修
• 2.5.5 导轴承拆装过程
• 2.6 水泵轴颈磨损
• 2.6.1 水泵轴颈磨损原因
• 2.6.2 水泵轴颈检修
• 2.6.3 水泵轴颈拆装过程
• 2.7 水泵汽蚀
• 2.7.1 导致汽蚀破坏的因素
• 2.7.2 水泵汽蚀处理
• 2.7.3 水泵叶轮拆装过程
• 2.8 叶片调节机构故障
• 2.8.1 机械式叶片全调节机构故障分析
• 2.8.2 液压式叶片全调节机构故障
• 2.8.3 叶片调节机构拆装过程
• 3 大型水泵机组维修性指标体系
• 3.1 维修方式
• 3.1.1 预防性维修
• 3.1.2 状态维修
• 3.1.3 事后维修
• 3.2 维修类型
• 3.3 大型水泵机组维修性定性描述
• 3.3.1 水泵机组维修性影响因素集
• 3.3.2 大型水泵机组维修性设计原则
• 3.4 水泵机组维修性定量描述
• 3.4.1 维修时间
• 3.4.2 维修度
• 3.4.3 最大修复时间
• 3.4.4 可用度指标
• 3.4.5 其他指标
• 3.5 大型水泵机组维修性指标体系
• 4 大型水泵机组维修性模型及评价
• 4.1 网络图—矩阵模型评价水泵机组部件维修性
• 4.1.1 维修性设计属性和促进度
• 4.1.2 维修性评价指标有向图
• 4.1.3 有向图的矩阵表达
• 4.1.4 维修性评价模型
• 4.1.5 水泵导轴承维修性评价
• 4.2 基于模糊综合评判理论的水泵机组维修性评价
• 4.2.1 层次分析法
• 4.2.2 模糊综合评价方法
• 4.2.3 大型水泵机组维修性模糊综合评价举例
• 5 基于维修过程不确定性的维修性理论及其应用
• 5.1 基于维修过程不确定的维修性建模
• 5.1.1 基本思路
• 5.1.2 二维修过程完成概率
• 5.1.3 多维修过程完成概率
• 5.2 水泵导轴承维修度计算
• 5.2.1 水泵导轴承维修过程分析
• 5.2.2 几种水泵导轴承维修度计算及其比较分析
• 5.3 大型水泵机组维修度计算
• 5.3.1 几种典型水泵机组维修过程分析
• 5.3.2 几种典型水泵机组修维修度的计算及其比较
• 6 提高大型水泵机组维修性的措施
• 6.1 提高维修性设计要素
• 6.1.1 提高水泵机组的可达性
• 6.1.2 提高水泵机组的拆装性
• 6.1.3 合理选择关键部件及机构
• 6.1.4 合理储备易磨易损部件
• 6.1.5 维修设计人性化
• 6.1.6 提高维修人员的素质
• 6.1.7 保证维修技术资料齐全完整
• 6.2 控制调整安装要素的质量和进度
• 6.3 合理选择维修方法
• 6.3.1 电机绝缘修复措施
• 6.3.2 水泵轴颈喷镀
• 6.3.3 水泵汽蚀处理
• 6.4 合理选择维修方式
• 6.4.1 维修方式比较与选择
• 6.4.2 水泵机组振动检测初步设计
• 6.5 不断完善维修制度
• 6.5.1 维修数据的收集
• 6.5.2 建立机组维修保障系统
• 6.5.3 制定维修性大纲
• 6.5.4 建立合理的维修体制
• 7 总结与展望
• 7.1 研究成果总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文