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技術(shù)文章/Technical articles
機泵振動怎么辦?
2020-09-28 14:27:21力士霸泵業(yè)
振動是評價水泵機組運行可靠性的一個重要指標(biāo)。


振動超標(biāo)的危害主要有:

①振動造成泵機組不能正常運行;
②引發(fā)電機和管路的振動,造成機毀人傷;
③造成軸承等零部件的損壞;
④造成連接部件松動,基礎(chǔ)裂紋或電機損壞;
⑤造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;
⑥形成振動噪聲等


引起泵振動的原因是多方面的:

①泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機軸直接相連;

②泵的動態(tài)性能和電機的動態(tài)性能相互干涉;

③高速旋轉(zhuǎn)部件多,動、靜平衡不能滿足要求;
④與流體作用的部件受水流狀況影響較大;
⑤流體運動本身的復(fù)雜性,也是限制泵動態(tài)性能動穩(wěn)定性的一個因素。

機泵振動故障排除自查

一、機械方面


1、先檢查基礎(chǔ)是否固定,機座螺栓是否松動;
2、葉輪鎖母是否松動;
3、聯(lián)軸器是否對中良好;
4、主軸是否彎曲;
5、泵和電機軸承是否跑外圈,也就是軸承座孔是否磨損、間隙過大;
6、葉輪中是否有異物 ;
7、支架是不是不牢固而引起管道振動;
8、另外還要看物料的情況,是否黏度太大;
9、吸入管或過濾網(wǎng)是否堵塞;
10、吸入管是否伸入液面太淺。

二、水力方面   

水泵進(jìn)口流速和壓力分布不均勻,泵進(jìn)出口工作液體的壓力脈動、液體繞流、偏流和脫流,非定額工況以及各種原因引起的水泵汽蝕等,都是常見的引起泵機組振動的原因。

水泵啟動和停機、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機等動態(tài)過渡過程造成的輸水管道內(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等,也常常導(dǎo)致泵房和機組產(chǎn)生振動。

三、電氣方面   

電機是機組的主要設(shè)備,電機內(nèi)部磁力不平衡和其它電氣系統(tǒng)的失調(diào),常引起振動和噪音。

如異步電動機在運行中,由定轉(zhuǎn)子齒諧波磁通相互作用而產(chǎn)生的定轉(zhuǎn)子間徑向交變磁拉力,或大型同步電機在運行中,定轉(zhuǎn)子磁力中心不一致或各個方向上氣隙差超過允許偏差值等,都可能引起電機周期性振動并發(fā)出噪音。

檢測電機運行時三相是否平衡,檢查工頻是否穩(wěn)定。

四、水工方面   

機組進(jìn)水流道設(shè)計不合理或與機組不配套、水泵淹沒深度不當(dāng),以及機組啟動和停機順序不合理等,都會使進(jìn)水條件惡化,產(chǎn)生漩渦,誘發(fā)汽蝕或加重機組及泵房振動。

采用破壞虹吸真空斷流的機組在啟動時,若駝峰段空氣挾帶困難,形成虹吸時間過長;

拍門斷流的機組拍門設(shè)計不合理,時開時閉,不斷撞擊拍門座;

支撐水泵和電機的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉陷或基礎(chǔ)的剛性較差等原因,也都會導(dǎo)致機組發(fā)生振動。

五、工藝方面

1、檢查泵是否在設(shè)計工部下運行:揚程、流量、水溫度、真空吸上高度等(是存在在氣蝕條件)。
2、檢查泵進(jìn)出口閥是否完好。
3、檢查水中是否夾帶空氣或其它氣體。
4、檢查泵出口管線上是否存在空氣未排盡現(xiàn)象。
5、檢查泵進(jìn)口是否漏氣。


消除水泵振動的方法

從設(shè)計制造環(huán)節(jié)消除振動

1、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面注意的問題

1)軸的設(shè)計。

增加傳動軸支撐軸承的數(shù)目,減小支撐間距,在適當(dāng)范圍內(nèi)減小軸長,適當(dāng)加大軸的直徑,增加軸的剛度;


當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近或整數(shù)倍于泵轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時,泵就會猛烈振動起來,所以在設(shè)計時,應(yīng)使傳動軸的固有頻率避開電機轉(zhuǎn)子角頻率;


提高軸的制造質(zhì)量,防止質(zhì)量偏心和過大的形位公差。


2)滑動軸承的選擇。

在液態(tài)烴等化工泵中,滑動軸承材料應(yīng)采用具有良好自潤滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;


在深井熱水泵中,導(dǎo)流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質(zhì),并合理設(shè)計其結(jié)構(gòu),使滑動軸承的固定可靠;


葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)處采用摩擦因數(shù)小的摩擦副,比如M20lK石墨材料一鋼;限制最高轉(zhuǎn)速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。


3)使用應(yīng)力釋放系統(tǒng)。

對于輸送熱水的泵,設(shè)計時,應(yīng)使由泵體變形而引起的連接件之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力得以釋放,比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套,避免泵體直接和剛度很大的基礎(chǔ)接觸。

2.水泵的水力設(shè)計注意事項

1)合理地設(shè)計水泵葉輪及流道,使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流;

合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù),消除揚程曲線駝峰;

泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離,有資料認(rèn)為該值為葉輪外徑的十分之一時,脈動壓力最小;

把葉片的出口邊緣做出傾角(比如做成20。左右),來減小沖擊;

保證葉輪與蝸殼之間的間隙;提高泵的工作效率。

同時,對泵的出水流道等相關(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,減少水力損失引起的振動。

合理設(shè)計各種泵的進(jìn)水段處的吸入室,以及壓縮級的機械結(jié)構(gòu),減少壓力脈沖,可以保證流場穩(wěn)定,提高泵的工作效率,減小能量損失,也可以提高泵的振動動態(tài)性能的穩(wěn)定性。

2)汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。

為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無空氣積存,吸水管的任何部分都不能高過水泵的進(jìn)口。為了減小人水口處的壓力脈動,吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級,以便水流在泵人口處有一定的收縮,使流速分布比較均勻,同時還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管,直管長度不小于管路直徑的10倍。

注意創(chuàng)造良好進(jìn)水條件,進(jìn)水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻,以消除伴隨卡門渦旋的振動。

3)基礎(chǔ)的設(shè)計。

基礎(chǔ)的重量應(yīng)為泵和電機等機械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎(chǔ)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹姸?電機支架與基礎(chǔ)最好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設(shè)置隔振墊或隔振器。另外,在管路之間采用減振材料連接,減少管路布置,可以消除彈性接觸和水力損失帶來的振動。

從安裝和維護(hù)過程中消除振動

1、軸和軸系。

安裝前檢查水泵軸、電機軸、傳動軸有沒有彎曲變形、質(zhì)量偏心的情況,若有,則必須矯正或者進(jìn)一步加工;檢查與導(dǎo)軸承接觸的傳動軸,是否因彎曲而摩擦軸瓦或襯套而使自己受激力。如果監(jiān)測表明,軸實際上已經(jīng)彎曲了,則矯正泵軸。同時,檢查軸的端間隙值,若該值過大,則表明軸承已磨損,需更換軸承。

2、葉輪。動、靜平衡是否合格。

3、聯(lián)軸器。螺栓間距是否良好。

彈性柱銷和彈性套圈結(jié)合不能過緊;

聯(lián)軸器內(nèi)孔與軸的配合是否過松,若太松,可采用諸如噴涂的方法來減小聯(lián)軸器內(nèi)徑直至其達(dá)到過渡配合所要求的尺寸,而后將聯(lián)軸器固定在軸上。

4、滑動軸承。

間隙值是否符合標(biāo)準(zhǔn);
各處潤滑是否良好;
提高泵的軸瓦檢修工藝水平,嚴(yán)格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循環(huán)程序,保證軸瓦與軸頸的接觸面積達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn):

①泵軸頸與軸承間隙值,通過更換前后軸承、研磨、刮瓦、調(diào)整等手段達(dá)到合格。

②泵軸承體與軸承箱球面頂間隙值合格。

③泵軸軸承下瓦和泵軸軸頸接觸點及接觸角度:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應(yīng)在60%以上,軸頸處滑動接觸面上的接觸點密度保持在每平方厘米2一4個點,接觸角度保持在60“一90”。

5)支架和底板。

及時發(fā)現(xiàn)有振動的支撐件的疲勞情況,防止因為強度和剛度降低造成固有頻率下降。

6)間隙和易損件。

保證電機軸承間隙合適;適當(dāng)調(diào)整葉輪與渦殼之間的間隙;定期檢查、更換葉輪口環(huán)、泵體口環(huán)、級間襯套、隔板襯套等易磨損零件。

消除泵選型和操作不當(dāng)引起的振動

兩泵并聯(lián)應(yīng)保證泵性能相同。

泵性能曲線應(yīng)為緩降型為好,不能有駝峰。

使用時要注意:消除導(dǎo)致水泵超載的因素,比如流道堵塞。

適當(dāng)延長泵的啟時間,減小對傳動軸的擾動,減小轉(zhuǎn)動部件和靜止零件之間的碰撞和摩擦,以及由此引起的熱變形。

對于水潤滑的滑動軸承,啟動過程中應(yīng)加足預(yù)潤滑水,避免干啟動,直至水泵出水后再停止注水。



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