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技術(shù)文章/Technical articles
機(jī)泵振動(dòng)怎么辦？
2020-09-28 14:27:21力士霸泵業(yè)
振動(dòng)是評(píng)價(jià)水泵機(jī)組運(yùn)行可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。


振動(dòng)超標(biāo)的危害主要有：

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


引起泵振動(dòng)的原因是多方面的：

①泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸直接相連；

②泵的動(dòng)態(tài)性能和電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能相互干涉；

③高速旋轉(zhuǎn)部件多，動(dòng)、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(yùn)動(dòng)本身的復(fù)雜性，也是限制泵動(dòng)態(tài)性能動(dòng)穩(wěn)定性的一個(gè)因素。

機(jī)泵振動(dòng)故障排除自查

一、機(jī)械方面


１、先檢查基礎(chǔ)是否固定，機(jī)座螺栓是否松動(dòng)；
２、葉輪鎖母是否松動(dòng)；
３、聯(lián)軸器是否對(duì)中良好；
４、主軸是否彎曲；
５、泵和電機(jī)軸承是否跑外圈，也就是軸承座孔是否磨損、間隙過(guò)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(dòng)；
8、另外還要看物料的情況，是否黏度太大；
9、吸入管或過(guò)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(dòng)、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(jī)組振動(dòng)的原因。

水泵啟動(dòng)和停機(jī)、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機(jī)等動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)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(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。

三、電氣方面   

電機(jī)是機(jī)組的主要設(shè)備，電機(jī)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(dòng)和噪音。

如異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)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(jī)在運(yùn)行中，定轉(zhuǎn)子磁力中心不一致或各個(gè)方向上氣隙差超過(guò)允許偏差值等，都可能引起電機(jī)周期性振動(dòng)并發(fā)出噪音。

檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行時(shí)三相是否平衡，檢查工頻是否穩(wěn)定。

四、水工方面   

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

采用破壞虹吸真空斷流的機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，若駝峰段空氣挾帶困難，形成虹吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；

拍門斷流的機(jī)組拍門設(shè)計(jì)不合理，時(shí)開時(shí)閉，不斷撞擊拍門座；

支撐水泵和電機(jī)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(huì)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生振動(dòng)。

五、工藝方面

1、檢查泵是否在設(shè)計(jì)工部下運(yùn)行：揚(yáng)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(dòng)的方法

從設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)消除振動(dòng)

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面注意的問(wèn)題

1）軸的設(shè)計(jì)。

增加傳動(dòng)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(zhǎng)，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(dòng)頻率時(shí)，泵就會(huì)猛烈振動(dòng)起來(lái)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使傳動(dòng)軸的固有頻率避開電機(jī)轉(zhuǎn)子角頻率;


提高軸的制造質(zhì)量，防止質(zhì)量偏心和過(guò)大的形位公差。


2）滑動(dòng)軸承的選擇。

在液態(tài)烴等化工泵中，滑動(dòng)軸承材料應(yīng)采用具有良好自潤(rùn)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(jì)其結(jié)構(gòu)，使滑動(dòng)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(duì)于輸送熱水的泵，設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)注意事項(xiàng)

1）合理地設(shè)計(jì)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(yáng)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(shí)，脈動(dòng)壓力最小;

把葉片的出口邊緣做出傾角（比如做成20。左右），來(lái)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(shí)，對(duì)泵的出水流道等相關(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少水力損失引起的振動(dòng)。

合理設(shè)計(jì)各種泵的進(jìn)水段處的吸入室，以及壓縮級(jí)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少壓力脈沖，可以保證流場(chǎng)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(dòng)動(dòng)態(tài)性能的穩(wěn)定性。

2）汽蝕振動(dòng)是泵振動(dòng)的很重要的一部分。

為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無(wú)空氣積存，吸水管的任何部分都不能高過(guò)水泵的進(jìn)口。為了減小人水口處的壓力脈動(dòng)，吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個(gè)尺寸數(shù)量級(jí)，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(shí)還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管，直管長(zhǎng)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(dòng)。

3）基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。

基礎(chǔ)的重量應(yīng)為泵和電機(jī)等機(jī)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?qiáng)度;電機(jī)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(lái)的振動(dòng)。

從安裝和維護(hù)過(guò)程中消除振動(dòng)

1、軸和軸系。

安裝前檢查水泵軸、電機(jī)軸、傳動(dòng)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(dòng)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(cè)表明，軸實(shí)際上已經(jīng)彎曲了，則矯正泵軸。同時(shí)，檢查軸的端間隙值，若該值過(guò)大，則表明軸承已磨損，需更換軸承。

2、葉輪。動(dòng)、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(guò)緊;

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

4、滑動(dòng)軸承。

間隙值是否符合標(biāo)準(zhǔn);
各處潤(rùn)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(guò)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(diǎn)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(dòng)接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2一4個(gè)點(diǎn)，接觸角度保持在60“一90”。

5）支架和底板。

及時(shí)發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)的支撐件的疲勞情況，防止因?yàn)閺?qiáng)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(jī)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(jí)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(dòng)

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(shí)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(zhǎng)泵的啟時(shí)間，減小對(duì)傳動(dòng)軸的擾動(dòng)，減小轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)于水潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)加足預(yù)潤(rùn)滑水，避免干啟動(dòng)，直至水泵出水后再停止注水。



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