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          離心泵水泵雙吸泵振動原因及解決方案
          來源:http://www.cskltby.com/news/hyzx/369.html
          時間:2021-10-12
            振動是評價水泵機(jī)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:振動造成泵機(jī)組不能正常運行;引發(fā)電機(jī)和管路的振動,造成機(jī)毀人傷;造成軸承等零部件的損壞;造成連接部件松動,基礎(chǔ)裂紋或電機(jī)損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;形成振動噪聲。
            引起泵振動的原因是多方面的。泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機(jī)軸直接相連,使得泵的動態(tài)性能和電機(jī)的動態(tài)性能相互干涉;高速旋轉(zhuǎn)部件多,動、靜平衡沐能滿足要求;與流體作用的部件受水流狀況影響較大;流體運動本身的復(fù)雜性,也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個因素。
            對引起泵振動原因的分析
            電機(jī)
            電機(jī)結(jié)構(gòu)件松動,軸承定位裝置松動,鐵芯硅鋼片過松,軸承因磨損而導(dǎo)致支撐剛度下降,會引起振動。質(zhì)量偏心,轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均,造成靜、動平衡量超標(biāo)川。另外,鼠籠式電動機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠籠條有斷裂,造成轉(zhuǎn)子所受的磁場力和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡而引起振動,電機(jī)缺相,各相電源不平衡等原因也能引起振動。電機(jī)定子繞組,由于安裝工序的操作質(zhì)量問題,造成各相繞組之間的電阻不平衡,因而導(dǎo)致產(chǎn)生的磁場不均勻,產(chǎn)生了不平衡的電磁力,這種電磁力成為激振力引發(fā)振動。
            基礎(chǔ)及泵支架
            驅(qū)動裝置架與基礎(chǔ)之間采用的接觸固定形式不好,基礎(chǔ)和電機(jī)系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動能力差,導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動都超標(biāo)。水泵基礎(chǔ)松動,或者水泵機(jī)組在安裝過程中形成彈性基礎(chǔ),或者由于油浸水泡造成基礎(chǔ)剛度減弱,水泵就會產(chǎn)生與振動相位差1800的另一個臨界轉(zhuǎn)速,從而使水泵振動頻率增加,如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等,就會使水泵的振幅加大。另外,基礎(chǔ)地腳螺栓松動,導(dǎo)致約束剛度降低,會使電機(jī)的振動加劇。
            聯(lián)軸器
            聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良,對稱性被破壞;聯(lián)軸器加長節(jié)偏心,將會產(chǎn)生偏心力;聯(lián)軸器錐面度超差;聯(lián)軸器靜平衡或動平衡不好;彈性銷和聯(lián)軸器的配合過緊,使彈性柱銷失去彈性調(diào)節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對中;聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大;聯(lián)軸器膠圈的機(jī)械磨損導(dǎo)致的聯(lián)軸器膠圈配合性能下降;聯(lián)軸器上使用的傳動螺栓質(zhì)量互相不等。這些原因都會造成振動。
            葉輪
            ①葉輪質(zhì)量偏心。葉輪制造過程中質(zhì)量控制不好,比如,鑄造質(zhì)量、加工精度不合格;或者輸送的液體帶有腐蝕性,葉輪流道受到?jīng)_刷腐蝕,導(dǎo)致葉輪產(chǎn)生偏心。
            ②葉輪的葉片數(shù)、出口角、包角、喉部隔舌與葉輪出口邊的徑向距離是否合適等。
            ③使用中葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)之間、級間襯套與隔板襯套之間,由最初的碰摩,逐漸變成機(jī)械摩擦磨損,這些將會加劇泵的振動。
            管道及其安裝固定
            泵的出口管道支架剛度不夠,變形太大,造成管道下壓在泵體上,使得泵體和電機(jī)的對中性破壞;管道在安裝過程中較勁太大,進(jìn)出口管路與泵連接時內(nèi)應(yīng)力大;進(jìn)、出口管線松動,約束剛度下降甚至失效;出口流道部分全部斷裂,碎片卡人葉輪;管路不暢,如出水口有氣囊;出水閥門掉板,或沒有開啟;進(jìn)水口有進(jìn)氣,流場不均,壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導(dǎo)致泵和管路的振動。
            軸承及潤滑
            軸承的剛度太低,會造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低,引起振動。另外,導(dǎo)軸承性能閉不良導(dǎo)致耐磨性差,固定不好,軸瓦間隙過大,也容易造成振動;而推力軸承和其他的滾動軸承的磨損,則會使軸的縱向竄動振動以及彎曲振動同時加劇。潤滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤滑管道不暢而導(dǎo)致的潤滑故障,都會造成軸承工況惡化,引發(fā)振動。電動機(jī)滑動軸承油膜的自激也會產(chǎn)生振動。
            減輕振動的措施
            從設(shè)計制造環(huán)節(jié)消除振動
            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(jī)轉(zhuǎn)子角頻率;提高軸的制造質(zhì)量,防止質(zhì)量偏心和過大的形位公差。
            2)滑動軸承的選擇。采用無須潤滑的滑動軸承;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。
            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(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,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(jī)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。當(dāng)泵的人口壓力低于相應(yīng)水溫下的和壓力時,會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時,使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量;適當(dāng)加大進(jìn)水管直徑,縮短進(jìn)水管長度,減少管路附件,通流部分?jǐn)嗝孀兓柿η笞钚?,提高管壁的粗糙?減少彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作轉(zhuǎn)速;采用抗空化汽蝕的材料,比如不銹鋼,或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂;進(jìn)水流道設(shè)計要合理,力求平滑,使進(jìn)人葉輪的水流速度和壓力分布均勻,避免局部低壓區(qū);提高制造加工質(zhì)量,避免因為葉片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過大,壓降過多;提高泵裝置的抗汽蝕性能,包括在泵的進(jìn)口處設(shè)置水力增能器,增能器的結(jié)構(gòu),提高泵的吸人壓頭,從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;盡量減少進(jìn)水管路水頭損失;采用雙吸式泵。
            凱利特泵業(yè)生產(chǎn)的雙吸泵采用兩半葉輪葉片交錯布置結(jié)構(gòu),改變?nèi)~頻,液流更加平穩(wěn)、效率更高、振動更小、運行更加平穩(wěn)可靠。如有更多問題請咨詢湖南凱利特泵業(yè),凱利特技術(shù)人員將真誠為您服務(wù),全心做好泵,信賴到永遠(yuǎn)!凱利特泵業(yè)歡迎您!
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