2025年泵與風(fēng)機(jī)故障考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某離心水泵運(yùn)行中出現(xiàn)劇烈振動，且振動頻率與轉(zhuǎn)速頻率一致，最可能的故障原因是（）A.軸承潤滑脂不足B.葉輪與泵殼發(fā)生摩擦C.轉(zhuǎn)子動平衡嚴(yán)重超標(biāo)D.入口管道存在汽蝕答案：C解析：振動頻率與轉(zhuǎn)速頻率一致（1倍頻）是轉(zhuǎn)子動不平衡的典型特征；軸承潤滑不足多表現(xiàn)為高頻振動或溫度異常；葉輪摩擦?xí)殡S異響且振動頻率復(fù)雜；汽蝕振動頻率較高（2-4倍頻）且伴隨噪音。2.軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行中電流突然下降，出口風(fēng)壓降低，但風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速未變，可能的原因是（）A.電機(jī)電源缺相B.葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)卡澀C.入口濾網(wǎng)嚴(yán)重堵塞D.軸承游隙過大答案：C解析：入口濾網(wǎng)堵塞會導(dǎo)致進(jìn)氣量減少，軸流風(fēng)機(jī)在小流量區(qū)運(yùn)行時，風(fēng)壓和電流均下降；電機(jī)缺相會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降或停機(jī)；葉片角度卡澀會使性能曲線偏移但電流不一定驟降；軸承游隙過大主要影響振動。3.離心泵啟動后出口壓力表指針劇烈擺動，泵體發(fā)出“噼啪”異響，最可能的故障是（）A.填料函密封泄漏B.葉輪口環(huán)間隙過大C.吸入管內(nèi)存有空氣D.電機(jī)功率不足答案：C解析：吸入空氣會導(dǎo)致泵內(nèi)流體不連續(xù)，引發(fā)壓力波動和氣泡破裂的異響；填料泄漏表現(xiàn)為外漏滴水；口環(huán)間隙過大導(dǎo)致效率下降但無劇烈振動；電機(jī)功率不足會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速無法提升。4.某離心風(fēng)機(jī)長期運(yùn)行后，相同轉(zhuǎn)速下風(fēng)量明顯降低，且軸承溫度持續(xù)偏高，可能的故障是（）A.葉片嚴(yán)重磨損B.聯(lián)軸器對中不良C.電機(jī)軸承老化D.潤滑油脂型號錯誤答案：A解析：葉片磨損會減少葉輪做功能力，導(dǎo)致風(fēng)量下降；同時磨損可能破壞動平衡，引發(fā)軸承額外載荷，溫度升高；對中不良主要引起振動；電機(jī)軸承老化僅影響電機(jī)端；油脂型號錯誤會導(dǎo)致潤滑不良但不直接影響風(fēng)量。5.多級離心泵運(yùn)行中軸向位移突然增大，最可能的原因是（）A.平衡盤磨損嚴(yán)重B.軸承滾子斷裂C.葉輪密封環(huán)間隙減小D.出口閥門全開答案：A解析：平衡盤是多級泵平衡軸向力的關(guān)鍵部件，磨損后軸向力無法抵消，導(dǎo)致位移增大；軸承滾子斷裂會導(dǎo)致劇烈振動和停機(jī)；密封環(huán)間隙減小會增加內(nèi)泄漏但不影響軸向力；出口閥門全開可能增加流量但軸向力由葉輪結(jié)構(gòu)決定。6.羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行時噪聲異常增大，且機(jī)殼溫度顯著升高，可能的故障是（）A.皮帶張力不足B.齒輪副嚙合間隙過大C.轉(zhuǎn)子與殼體間隙過小D.進(jìn)氣溫度過低答案：C解析：轉(zhuǎn)子與殼體間隙過小會導(dǎo)致摩擦生熱和異常噪聲；皮帶張力不足會打滑但無高溫；齒輪間隙過大引起周期性沖擊噪聲；進(jìn)氣溫度過低會降低排氣溫度。7.某循環(huán)水泵采用滑動軸承，運(yùn)行中軸承溫度升至95℃（正常≤75℃），油位正常但油質(zhì)渾濁，最可能的原因是（）A.軸承間隙過大B.潤滑油中混入水分C.冷卻水管道堵塞D.軸頸表面劃傷答案：B解析：油質(zhì)渾濁多因進(jìn)水乳化，乳化油失去潤滑性能，導(dǎo)致摩擦生熱；間隙過大主要引起振動；冷卻水堵塞會導(dǎo)致整體溫度升高但油質(zhì)不變；軸頸劃傷會伴隨異常磨損痕跡。8.離心式通風(fēng)機(jī)調(diào)試時，電機(jī)電流超過額定值，可能的原因是（）A.風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)計值B.管道阻力大于設(shè)計值C.氣體密度低于設(shè)計值D.進(jìn)口調(diào)節(jié)門全開啟動答案：D解析：離心風(fēng)機(jī)啟動時應(yīng)關(guān)閉進(jìn)口門（或調(diào)節(jié)門），否則啟動負(fù)載過大，電流超限；轉(zhuǎn)速低會導(dǎo)致電流下降；管道阻力大時風(fēng)機(jī)工作點左移，電流降低；氣體密度低（如高溫）會減少軸功率，電流下降。9.軸流泵運(yùn)行中出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象，其典型特征是（）A.流量、壓力周期性波動，伴隨劇烈振動B.電機(jī)電流持續(xù)升高，泵體溫度上升C.出口管道發(fā)生水錘，發(fā)出撞擊聲D.葉輪葉片出現(xiàn)疲勞裂紋答案：A解析：喘振是軸流泵在小流量區(qū)運(yùn)行時，流體在葉道內(nèi)分離導(dǎo)致的周期性失速，表現(xiàn)為流量、壓力波動和振動；電流持續(xù)升高多因過載；水錘是閥門快速關(guān)閉引起的壓力突變；葉片裂紋需長期疲勞積累。10.某污水泵輸送含顆粒介質(zhì)時，葉輪入口處出現(xiàn)局部蜂窩狀磨損，最可能的磨損類型是（）A.粘著磨損B.沖蝕磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損答案：B解析：含顆粒介質(zhì)在葉輪入口高速流動時，顆粒撞擊金屬表面導(dǎo)致沖蝕（磨料磨損），表現(xiàn)為蜂窩狀凹坑；粘著磨損是金屬直接接觸的咬合；疲勞磨損是周期性應(yīng)力引發(fā)的表面剝落；腐蝕磨損需化學(xué)腐蝕參與。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.離心泵汽蝕余量（NPSH）越小，抗汽蝕性能越好。（）答案：√解析：必需汽蝕余量（NPSHr）越小，泵在相同吸入條件下越不易發(fā)生汽蝕。2.風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡校正后，振動值一定能降至合格范圍。（）答案：×解析：振動可能由不對中、基礎(chǔ)松動等其他原因引起，動平衡僅解決質(zhì)量不平衡問題。3.滑動軸承溫度升高時，應(yīng)立即增大潤滑油量，無需檢查其他因素。（）答案：×解析：溫度升高可能是潤滑不足、冷卻不良或負(fù)載過大，需綜合排查。4.泵入口管道直徑小于泵入口法蘭尺寸會增加汽蝕風(fēng)險。（）答案：√解析：管道直徑小會導(dǎo)致流速增加，入口壓力降增大，降低有效汽蝕余量。5.軸流風(fēng)機(jī)葉片角度增大時，風(fēng)量和軸功率均增大。（）答案：√解析：軸流風(fēng)機(jī)性能曲線中，葉片角度增大，流量-功率曲線整體上移，相同轉(zhuǎn)速下風(fēng)量和功率增加。6.離心泵反轉(zhuǎn)運(yùn)行會導(dǎo)致流量和揚(yáng)程大幅下降，但不會損壞設(shè)備。（）答案：×解析：反轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致葉輪螺母松動、軸封失效，長期反轉(zhuǎn)會損壞軸承和密封。7.羅茨風(fēng)機(jī)的流量與轉(zhuǎn)速成正比，與出口壓力無關(guān)。（）答案：√解析：羅茨風(fēng)機(jī)是容積式機(jī)械，理論流量由轉(zhuǎn)速決定，出口壓力由系統(tǒng)阻力決定。8.泵與風(fēng)機(jī)的效率下降一定是由于內(nèi)部部件磨損。（）答案：×解析：效率下降可能由堵塞、汽蝕、轉(zhuǎn)速降低或系統(tǒng)匹配不當(dāng)（如閥門節(jié)流）引起。9.離心式壓縮機(jī)的“喘振”與風(fēng)機(jī)喘振機(jī)理相同，均發(fā)生在小流量區(qū)。（）答案：√解析：喘振本質(zhì)是流體在葉道內(nèi)的周期性失速，與設(shè)備類型無關(guān)，均在小流量區(qū)發(fā)生。10.泵運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)軸承振動值超過標(biāo)準(zhǔn)，但溫度正常，可繼續(xù)運(yùn)行至計劃檢修。（）答案：×解析：振動超標(biāo)可能預(yù)示軸承、轉(zhuǎn)子或基礎(chǔ)問題，需立即停機(jī)排查，避免故障擴(kuò)大。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述離心泵啟動后不出水的可能原因及排查步驟。答案：可能原因：（1）吸入管或葉輪堵塞；（2）泵內(nèi)未充滿液體（灌泵不足）；（3）吸入高度超過允許吸上真空高度（汽蝕）；（4）電機(jī)轉(zhuǎn)向錯誤（葉輪反轉(zhuǎn)）；（5）入口閥門未全開或底閥失效；（6）葉輪損壞或口環(huán)間隙過大（內(nèi)泄漏嚴(yán)重）。排查步驟：①檢查入口閥門開度及底閥是否正常，清理濾網(wǎng)；②重新灌泵并排氣，確認(rèn)泵內(nèi)充滿液體；③測量實際吸入高度，計算有效汽蝕余量是否滿足要求；④檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向（點動觀察葉輪旋轉(zhuǎn)方向）；⑤停機(jī)拆檢葉輪、口環(huán)是否磨損或堵塞；⑥測試電機(jī)轉(zhuǎn)速是否正常（避免皮帶傳動打滑）。2.分析離心風(fēng)機(jī)軸承振動超標(biāo)的常見原因及處理方法。答案：常見原因：（1）轉(zhuǎn)子動不平衡（葉片積灰、磨損或局部變形）；（2）聯(lián)軸器對中不良（軸向、徑向偏差過大）；（3）軸承損壞（滾子/滾道磨損、游隙過大）；（4）基礎(chǔ)或機(jī)座松動（螺栓未緊固、混凝土基礎(chǔ)開裂）；（5）管道振動傳遞（風(fēng)道支架剛度不足）；（6）葉片進(jìn)入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)（轉(zhuǎn)速接近轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速）。處理方法：①清理葉片積灰或校正變形，做動平衡試驗；②重新找正聯(lián)軸器（使用激光對中儀），調(diào)整偏差至0.05mm以內(nèi)；③更換損壞的軸承，檢查潤滑脂型號及填充量（2/3腔體）；④緊固基礎(chǔ)螺栓，加固機(jī)座或修復(fù)基礎(chǔ)裂紋；⑤增加風(fēng)道支架剛度，避免共振；⑥調(diào)整運(yùn)行轉(zhuǎn)速避開臨界轉(zhuǎn)速區(qū)（±15%范圍）。3.某電廠循環(huán)水泵（單級雙吸離心泵）運(yùn)行中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：出口壓力波動（±0.1MPa）、電機(jī)電流波動（±5A）、泵體有“沙沙”異響。試分析可能的故障原因及診斷方法。答案：可能故障原因：（1）吸入側(cè)有空氣進(jìn)入（如法蘭密封泄漏、吸水井水位過低）；（2）葉輪局部磨損或裂紋（破壞流道連續(xù)性）；（3）口環(huán)間隙不均勻（導(dǎo)致內(nèi)泄漏不穩(wěn)定）；（4）吸入管內(nèi)有雜物（如塑料布、樹枝）隨水流周期性堵塞；（5）汽蝕初生階段（氣泡周期性提供與破裂）。診斷方法：①檢查吸入管法蘭、密封處是否有吸氣聲（涂肥皂水觀察氣泡）；②測量吸水井水位，確認(rèn)是否低于最小淹沒深度（避免漩渦帶氣）；③停機(jī)拆檢葉輪，觀察葉片表面是否有磨損痕跡或裂紋（滲透探傷）；④測量口環(huán)間隙（圓周方向多點測量），檢查是否均勻（標(biāo)準(zhǔn)±0.1mm）；⑤監(jiān)測入口壓力（安裝真空表），計算有效汽蝕余量（NPSHa），若接近NPSHr則為汽蝕；⑥檢查入口濾網(wǎng)，清理可能存在的雜物。4.簡述軸流風(fēng)機(jī)葉片磨損的主要形式及預(yù)防措施。答案：主要磨損形式：（1）沖蝕磨損：含塵氣體中顆粒高速撞擊葉片表面（尤其是前緣），形成凹坑或溝槽；（2）磨粒磨損：顆粒在葉片表面滑動摩擦，導(dǎo)致表面材料剝落；（3）腐蝕磨損：潮濕或腐蝕性氣體（如SO?、Cl?）與金屬反應(yīng)，加速磨損進(jìn)程；（4）疲勞磨損：長期受脈動應(yīng)力（如渦流激勵），葉片表面產(chǎn)生微裂紋并擴(kuò)展。預(yù)防措施：①優(yōu)化進(jìn)氣系統(tǒng)，增加除塵設(shè)備（如布袋除塵器）降低含塵量；②選用耐磨材料（如16Mn、堆焊硬質(zhì)合金）或表面處理（噴涂陶瓷、滲碳）；③定期清理葉片表面積灰（避免局部磨損加劇）；④調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，避免長期在小流量區(qū)運(yùn)行（減少渦流和脈動應(yīng)力）；⑤對腐蝕性介質(zhì)，采用防腐涂層（如環(huán)氧樹脂）或選用不銹鋼葉片；⑥定期檢測葉片厚度（超聲波測厚），及時更換磨損超標(biāo)部件（剩余厚度＜原厚度70%時更換）。5.某煉油廠熱油泵（高溫離心泵）運(yùn)行中出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏，試從安裝、運(yùn)行、材料三方面分析可能原因。答案：安裝方面：①密封壓縮量過大或過?。ㄟ^大導(dǎo)致摩擦副過熱，過小導(dǎo)致貼合不緊）；②動環(huán)、靜環(huán)端面不平行（安裝時未找正，導(dǎo)致局部接觸）；③密封壓蓋螺栓緊固不均（引起壓蓋變形，密封面偏磨）；④軸套或泵軸徑向跳動超標(biāo)（運(yùn)行中密封面周期性分離）。運(yùn)行方面：①介質(zhì)溫度過高（超過密封材料耐溫極限，如普通石墨環(huán)≤400℃）；②介質(zhì)含顆粒（進(jìn)入密封面，加劇磨損）；③泵抽空（密封面干摩擦，產(chǎn)生熱裂）；④壓力波動大（密封面承受交變載荷，加速疲勞）。材料方面：①動環(huán)/靜環(huán)材料匹配不當(dāng)（如硬對硬易產(chǎn)生熱裂，軟對硬易磨損）；②輔助密封圈（O型圈）耐溫/耐腐蝕性不足（高溫下老化或被介質(zhì)溶解）；③彈簧材料抗高溫蠕變性能差（長期高溫下彈力下降，密封面貼合力不足）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）案例1：某鋼鐵廠燒結(jié)車間的離心通風(fēng)機(jī)（型號：9-26No.16D，轉(zhuǎn)速1450r/min，流量80000m3/h，全壓5500Pa）運(yùn)行3個月后，出現(xiàn)以下異常：（1）振動值從2.1mm/s升至8.5mm/s（垂直方向）；（2）電機(jī)電流從95A升至110A（額定電流120A）；（3）風(fēng)機(jī)出口溫度從85℃升至105℃；（4）聽診器檢測到葉片部位有“唰唰”連續(xù)異響。問題：（1）列出可能的故障原因（至少5項）；（2）設(shè)計排查步驟；（3）提出處理方案。答案：（1）可能故障原因：①葉片積灰嚴(yán)重（燒結(jié)粉塵附著，破壞動平衡并增加流阻）；②葉片局部磨損（粉塵沖刷導(dǎo)致葉片減薄，質(zhì)量分布不均）；③葉輪與蝸殼間隙減?。崤蛎浕虬惭b偏差，導(dǎo)致局部摩擦）；④軸承滾道或滾子磨損（振動傳遞至殼體，伴隨溫度升高）；⑤電機(jī)或風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)松動（螺栓松弛導(dǎo)致剛性下降，振動放大）；⑥氣體密度增大（如入口溫度降低，實際流量增加，軸功率上升）。（2）排查步驟：①停機(jī)后檢查葉輪：清理葉片表面積灰（稱重對比積灰量），測量葉片厚度（重點檢查前緣和中部），觀察是否有磨損或變形；②測量葉輪與蝸殼間隙（圓周方向8點測量），確認(rèn)是否均勻（設(shè)計間隙5-8mm）；③檢查軸承：拆卸后觀察滾道、滾子是否有壓痕或剝落（用放大鏡），測量游隙（新軸承徑向游隙0.02-0.05mm，超標(biāo)則更換）；④檢查基礎(chǔ)：用水平儀測量風(fēng)機(jī)和電機(jī)底座水平度（偏差≤0.1mm/m），緊固所有地腳螺栓后復(fù)測振動；⑤監(jiān)測入口氣體參數(shù)：安裝溫度、壓力傳感器，確認(rèn)實際進(jìn)氣溫度（設(shè)計80℃，若低于則密度增大）；⑥做動平衡試驗：清理積灰后重新校平衡（剩余不平衡量≤50g·cm），測試振動是否降低。（3）處理方案：①徹底清理葉片積灰（高壓水槍沖洗或人工刮除），對磨損嚴(yán)重部位（厚度＜原厚度80%）進(jìn)行堆焊修復(fù)或更換新葉輪；②調(diào)整葉輪與蝸殼間隙（通過加減墊片或機(jī)加工蝸殼內(nèi)壁），確保圓周間隙均勻；③更換磨損的軸承（選用同型號高精度軸承，如P6級），并按標(biāo)準(zhǔn)填充潤滑脂（鋰基脂，填充量為軸承腔體2/3）；④加固基礎(chǔ)（若混凝土開裂則澆筑環(huán)氧樹脂），重新找正風(fēng)機(jī)與電機(jī)（聯(lián)軸器對中偏差≤0.03mm）；⑤若入口溫度偏低，檢查預(yù)熱裝置（如熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)），確保進(jìn)氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計范圍（75-85℃）；⑥運(yùn)行后定期（每月）檢查葉片積灰情況，增加入口除塵效率（原除塵器效率90%，提升至95%以上）。案例2：某化工廠鍋爐給水泵（多級離心泵，8級，設(shè)計流量240m3/h，揚(yáng)程1600m，轉(zhuǎn)速2980r/min）啟動后出現(xiàn)以下問題：（1）啟動電流正常（180A），但5分鐘后電流逐漸升至260A（額定電流220A）；（2）出口壓力從16.5MPa降至14.0MPa；（3）泵體溫度升高（軸承65℃→85℃，泵殼80℃→110℃）；（4）現(xiàn)場聞到輕微焦糊味。問題：（1）分析故障產(chǎn)生的根本原因；（2）提出緊急處理措施；（3）制定預(yù)防同類故障的技術(shù)方案。答案：（1）根本原因分析：①平衡系統(tǒng)失效：多級泵軸向力由平衡盤/鼓平衡，若平衡盤磨損或平衡管堵塞，軸向力無法抵消，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子向低壓端移動；②轉(zhuǎn)子與定子摩擦：軸向位移增大后，葉輪與導(dǎo)葉、軸套與密封環(huán)發(fā)生摩擦（金屬摩擦生熱，導(dǎo)致泵殼溫度升高）；③內(nèi)泄漏增加：摩擦導(dǎo)致密封間隙增大（如口環(huán)、級間密封磨損），高壓液體回流至低壓級，降低有效揚(yáng)程，泵需增大流量補(bǔ)償，導(dǎo)致電機(jī)過載（