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技術文章/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。


振動超標的危害主要有：

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泵的轉軸一般與驅動電機軸直接相連；

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、先檢查基礎是否固定，機座螺栓是否松動；
２、葉輪鎖母是否松動；
３、聯軸器是否對中良好；
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、吸入管或過濾網是否堵塞；
10、吸入管是否伸入液面太淺。

二、水力方面   

水泵進口流速和壓力分布不均勻，泵進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壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導致泵房和機組產生振動。

三、電氣方面   

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

如異步電動機在運行中，由定轉子齒諧波磁通相互作用而產生的定轉子間徑向交變磁拉力，或大型同步電機在運行中，定轉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   

機組進水流道設計不合理或與機組不配套、水泵淹沒深度不當，以及機組啟動和停機順序不合理等，都會使進水條件惡化，產生漩渦，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發(fā)生不均勻沉陷或基礎的剛性較差等原因，也都會導致機組發(fā)生振動。

五、工藝方面

1、檢查泵是否在設計工部下運行：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象。
5、檢查泵進口是否漏氣。


消除水泵振動的方法

從設計制造環(huán)節(jié)消除振動

1、機械結構設計方面注意的問題

1）軸的設計。

增加傳動軸支撐軸承的數目，減小支撐間距,在適當范圍內減小軸長，適當加大軸的直徑，增加軸的剛度;


當泵軸轉速逐漸增加并接近或整數倍于泵轉子的固有振動頻率時，泵就會猛烈振動起來，所以在設計時，應使傳動軸的固有頻率避開電機轉子角頻率;


提高軸的制造質量，防止質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，導流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質，并合理設計其結構，使滑動軸承的固定可靠;


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


3）使用應力釋放系統(tǒng)。

對于輸送熱水的泵，設計時，應使由泵體變形而引起的連接件之間的結構應力得以釋放，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接觸。

2.水泵的水力設計注意事項

1）合理地設計水泵葉輪及流道，使葉輪內少發(fā)生汽蝕和脫流;

合理選擇葉片數、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數等參數，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流道進行優(yōu)化設計，減少水力損失引起的振動。

合理設計各種泵的進水段處的吸入室，以及壓縮級的機械結構，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無空氣積存，吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應比泵人口直徑大一個尺寸數量級，以便水流在泵人口處有一定的收縮，使流速分布比較均勻，同時還應當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)造良好進水條件，進水池內水流要平穩(wěn)均勻，以消除伴隨卡門渦旋的振動。

3）基礎的設計。

基礎的重量應為泵和電機等機械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎應具有相當的強度;電機支架與基礎最好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設置隔振墊或隔振器。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、質量偏心的情況，若有，則必須矯正或者進一步加工;檢查與導軸承接觸的傳動軸，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、聯軸器。螺栓間距是否良好。

彈性柱銷和彈性套圈結合不能過緊;

聯軸器內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軸器內徑直至其達到過渡配合所要求的尺寸，而后將聯軸器固定在軸上。

4、滑動軸承。

間隙值是否符合標準;
各處潤滑是否良好;
提高泵的軸瓦檢修工藝水平，嚴格遵循先刮瓦、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到規(guī)定的標準：

①泵軸頸與軸承間隙值，通過更換前后軸承、研磨、刮瓦、調整等手段達到合格。

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:標準規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應在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;適當調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引起的振動

兩泵并聯應保證泵性能相同。

泵性能曲線應為緩降型為好，不能有駝峰。

使用時要注意:消除導致水泵超載的因素，比如流道堵塞。

適當延長泵的啟時間，減小對傳動軸的擾動，減小轉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，啟動過程中應加足預潤滑水，避免干啟動，直至水泵出水后再停止注水。



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