泵振动的原因及其消除

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离心泵振动超标原因分析与对策

离心泵振动超标原因分析与对策

离心泵振动超标原因分析与对策摘要:针对离心泵振动故障问题,结合设备结构特点,从轴承状态、联轴器对中、零部件检查及轴向力平衡等方面对离心泵振动故障进行排查分析,确定离心泵振动超标原因,并通过各项优化,使泵振动从不允许运行状态转至良好状态,消除了设备运行设备隐患。

关键词::离心泵;振动;原因分析;对策引言机泵作为化工行业中的主体设备,其良好运行状态是装置长周期运行的重要保障,但在实际运行过程中,机泵故障时有发生,其中振动就是常见的故障之一,且具有复杂性、多样性。

在日常维护中,离心泵轴向、径向振动值超标情况时有发生,如不及时处理,进一步引发轴承损坏、密封泄漏等故障,一方面影响设备自身安全运行,另一方面对企业稳定生产造成造成一定的影响。

因此,消除设备运行隐患,才能保障装置的长周期运行。

1 离心泵振动超标存在的危害按照离心泵振动热烈度评定等级划分,通常将离心泵划分为4个区域,分别是A区域、B区域、C区域和D区域,其中A区域属于优秀状态,B区域属于合格状态,C区域属于不合格状态,D区域属于不允许状态。

当离心泵在C区域或者D区域时,将会出现振动超标问题。

离心泵振动超标的危害主要表现在以下几个方面:(1)离心泵无法正常运作;(2)发生管路振动或者电机振动影响离心泵使用寿命;(3)带来机封损害问题、轴承损害问题以及油封损害问题等;(4)出现地脚螺栓松动情况、滤器损坏情况等;(5)带来一定噪声污染,影响工作人员身心健康;(6)严重情况下会对设备造成损伤问题或者损害问题。

因此,要有效控制离心泵振动问题,采取相应的预防措施,将振动控制在合理范围内,确保离心泵安全稳定运行。

2振动原因分析引起离心泵振动的原因通常伴随多重因素、多种原因的叠加共同作用而发生。

为确定离心泵的振动原因,结合离心泵结构,按照从外到内、从易到难的故障处理原则,对泵的运行工况、轴承状态、轴向力平衡、联轴器对中等8个方面进行全面排查分析[3]。

2.1泵轴原因轴泵是造成离心泵超标振动的一个重要原因,主要表现在以下两个方面。

泵振动原因、测试与解决方法

泵振动原因、测试与解决方法

泵振动原因和测试与解决方法目录_Toc34896210总则 (3)振动评估 (3)泵的运行点对振动的影响 (4)泵入口设计对振动的影响 (5)平衡 (6)泵/驱动机对中 (6)共振 (7)转子动力学评估 (9)流体“增加质量”对转子动力学固有频率的影响 (10)环形密封“Lomakin效应”对转子动力学固有频率的影响 (10)转子扭转分析 (11)转子动力稳定性 (13)参数共振和分数频率 (15)测试方法– FFT频谱分析 (16)测试方法–冲击(敲击)测试 (17)振动故障排查 (19)案例:立式泵带空心轴/齿轮箱驱动 (22)总结 (24)总则当泵及其关联系统发生故障时,通常归结到四种类型:断裂,疲劳,摩擦磨损或泄漏。

断裂的原因是过载,例如超过预期的压力,或管口负荷超出推荐的水平。

疲劳的条件是施加的载荷是交变的,应力周期地超过材料破裂的耐久极限,泵部件的疲劳主要由振动过大引起,而振动大由转子不平衡,泵和驱动机之间轴中心线的过大不对中,或固有频率共振放大的过大运动引起。

摩擦磨损和密封泄漏意味着转子和定子之间的相互定位没有在设计的容差范围。

这可以动态发生,一般原因是过大的振动。

当磨损或泄漏位于壳体单个角度位置,常见的原因是不可接受的管口载荷量,及其导致的或独立的泵/驱动机不对中。

在高能泵(特别是加氢裂化和锅炉给水泵),另一个在定子一个位置摩擦的可能性是温度变化太快,导致每个部件由于随温度的变化,长度和装配不匹配。

有一些特定的方法和程序可供遵循,降低发生这些问题的机会;或如果发生了,帮助确定解决这些问题的方法,从而让一台泵保养的更好。

振动评估关于泵的振动和其它不稳定机械状态的诊断或预测,应包括如下评估:•转子动力学行为,包括临界转速,激励响应,和稳定性•扭转临界转速和振荡应力,包括起机/停机瞬态•管路和管口负荷引起的不稳定应力,和不对中导致的扭曲•由于扭振、止推和径向负荷导致高应力部件的疲劳•轴承和密封的稳态和动态行为•正常运行和连锁停机过程的润滑系统运行•工作范围对振动的影响•组合的泵和系统中的声学共振(类似喇叭)通常讨论的振动问题是轴的横向振动,即与轴垂直的转子动力学运动,然而,振动问题也会在泵的定子结构发生,如立式泵,另外振动也会发生在轴向,也可能涉及扭振。

电动给水泵振动原因分析及处理方法

电动给水泵振动原因分析及处理方法

电动给水泵振动原因分析及处理方法摘要:电动给水泵作为发电厂最主要的辅机设备,如果水泵出现明显的故障异常,必然会导致发电机组出力下降或停运造成经济损失。

从目前来看,引起泵站机组轴承振动异常的因素非常多,引起发电厂电动给水泵振动的因素非常复杂,需要检修人员结合故障的实际现象进行认真分析。

对振动简易诊断进行判断,明确设备振动或其他的状态异常利用普通测振仪以及其他的方式来,最大程度增强电动给水泵安全运行的整体效果,确保安装水平全面提升。

关键词:火电厂;给水泵;原因;处理方法1.给水泵的振动原因1.1电动机引起的振动从给水泵的结构构成和运行原理来看,电动机是给水泵的核心构成,电动机的安装质量是否达标、运行是否稳定与可靠,都将会影响到给水泵的运行效率。

因此,电动机方面的问题会引起给水泵的振动,尤其是在轴承损坏、内部磁力不平衡的情况下,振动难以避免。

一旦在电动机的安装过程中磁力中心的准确度不够,电机轴振动、泵组振动势必出现,且这种振动表现为以下特征:水平方向上的振动小,轴向振动大;在负荷与转速日渐增大的过程中,前置泵与耦合器电机侧的振动同步增大,这一情况对于主泵振动并不存在直接且明显的干扰。

1.2从给水泵支撑系统角度台板、基础底座等在整个给水泵的运行过程中起着一定的支撑作用,当在给水泵运行时这些其支撑作用的模块出现了问题时,同样会引起一定的振动。

比如,当基础的稳定性或者刚度不够的情况下,可能会伴随着微小振动的出现,在受到其他不平衡激振力的作用下,这些微小振动将朝着更大的振动发展[1]。

1.3从给水泵内流体流动角度给水泵运行时,为发挥其在火电厂机组运行中的作用,呈现出机械能向流体势能与动能的转换,一旦在给水泵中流体存在异常的流动行为和现象,势必伴随着异常振动。

根据由这种原因所引起的振动分析,汽蚀和水力冲击是主要的原因,给水泵内严重的汽蚀现象存在时,因为存在凝结过程,也就同步产生了一定的脉动力,当与其他激振力同步作用时,振动问题越发严重,振动强度偏大;水力冲击则更多地表现在导叶与动叶同方向的情况下,因为导叶叠加时的叶片冲击力巨大,同样会引起给水泵的巨大振动,对给水泵的正常运转产生极大的干扰。

汽动给水泵异常振动原因分析及处理技术

汽动给水泵异常振动原因分析及处理技术

汽动给水泵异常振动原因分析及处理技术摘要:文章对电厂汽动给水泵运行中常见的振动故障进行分类,分析引起不同的异常振动故障的原因,并提出了相应的异常振动原因处理措施,以供参考。

关键词:汽动给水泵;异常振动;处理1引言近年来随着我国社会用电负荷的增加,发电企业的电能生产压力不断增加,而且随着人们对于电能依赖程度的增加,也对电力供应质量提出了较高的要求。

在目前的火电厂中,汽动给水泵是比较重要的辅机设备,其在运行中比较常见的故障类型就是振动异常故障,其不仅出现的数量和次数较多,而且汽动给水泵运行中的其他类型的故障也通常会以振动异常的形式进行表现,所以对异常振动问题的原因进行分析就能找到其他故障的原因并采取相应措施进行处理。

2给水泵的振动分类汽动给水泵的振动通常按照其频率的不同可以分为以下几种类型:一是低频振动,其频率大概为工频的0.45~0.55倍,而且此种振动问题的引起原因则主要是由于油膜涡动、油膜振荡以及转子支持系统松动等,所以在出现此异常振动现象时则可以对轴瓦比压进行调整、对轴颈以及轴瓦的接触角进行较小、对轴瓦两侧之间的间隔进行增加、以及对润滑油粘度进行降低等措施来缓解。

二是工频振动,引起此振动的主要原因主要就是不平衡的原因,主要表现在转子由于设计和制造而导致的自身不平衡、转子或叶轮在转动过程中由于摩擦、磨损或被异物堵塞等原因而导致的不平衡、由于受热不均而导致的转子弯曲变形、由于水力流动出现不平衡而导致旋转部件的偏转等。

所以针对此问题则需要根据不同的原因进行相应的平衡校正或零部件更换等。

三是二倍频振动。

此种异常振动情况主要表现为振动频率是工频的两倍,其主要原因就是由于给水泵机组之间各个设备轴不对中,此时就需要对相关的技术数据和运行参数进行严格控制,并且对设备运行中产生的热量进行控制和消除。

四是多倍频振动。

其主要表现为振动频率大概为工频的2~10倍,由于其振动频率较高,所以通常具有较大的危害性,且通常是由于轴承松动或其他零部件松动而导致的,此时就需要对上述部件进行检查和紧固。

A凝结水泵电机振动大的原因分析及处理措施

A凝结水泵电机振动大的原因分析及处理措施

A凝结水泵电机振动大的原因分析及处理措施某公司的汽轮机是上海汽轮机有限公司厂生产的超临界单轴三缸四排汽、一次中间再热、凝汽式机组,型号N600-24.2/566/566,机组配两台100 %容量的凝结水泵,1台运行1台备用。

凝结水泵的型号为NLT500-570型泵,为筒袋型立式多级离心泵,由上海凯士比水泵厂设计制造。

配套的A凝结水泵电机型号为:YKSL630-4型电机、额定功率2000KW、额定电压6KV、额定电流225.5A、额定转速1488、上轴承7330+6330、下轴承6236,电机为工频电机,采用外加变频器变频方式运行。

2、A凝结水泵电机产生振动经过及原因分析点检员点检时发现A凝结水泵电机运行中冷却器螺丝有很多断裂掉下,南北冷却器每侧26条螺丝(共52条),两侧共断裂28条螺丝。

随后对断裂螺丝进行了更换处理,由于负荷需求,电机在对冷却器处理后,随即投入运行。

由于电机长期运行于35-45Hz之间(1050-1350转之间),于是重点对35-45Hz段带负荷对电机进行了测振。

接线盒振动值严重超标,最大达到0.353mm,两侧冷却器振动均超标,最大达到0.239mm,本体上中部振动超标,上部最大达到0.110mm,中性点接线盒最大达到0.208mm(电机额定转速为1488r/min,标准振动值为小于0.085mm合格)。

A凝结水泵电机冷却方式为水冷,分别悬挂于电机两侧,主要靠螺丝紧固,冷却水管分别接在冷却器的侧面。

由此初步判断为电机冷却器进出水管悬空过长,管路振动引起冷却器长期振动超标,造成螺丝断裂。

对冷却器进出水管路进行加固、增加支撑点,将管路与冷却器相连短管更换为软连接。

经过加固、更换软连接,再次启动后电机冷却器振动有所减小但仍超标。

运行两月后,又发现电机电源电缆接线盒固定螺丝全部断裂,接线盒依靠电缆的支撑没有掉下来,制作槽钢支架对接线盒进行支撑,支架焊接于本体上,接线盒再与支架进行了点焊。

水泵振动最常见的原因是

水泵振动最常见的原因是

水泵振动最常见的原因是水泵振动最常见的原因可以分为以下几点:1. 不平衡负载:水泵在运行过程中,如果负载分布不均匀,或者存在故障造成负载不平衡,就会导致水泵振动。

常见的情况有:管道内堵塞、流体浓度不均匀等。

2. 轴承故障:水泵轴承是水泵的重要组成部分,如果轴承损坏、缺乏充分润滑或者过紧,就会导致水泵振动。

轴承故障可能是由于强烈冲击、过热或杂质进入轴承内部等原因引起的。

3. 不良安装:水泵在安装过程中,如果操作错误、连接不当、基础不稳固等,就会引起水泵的振动。

不良安装可能导致水泵内部部件不协调、不平衡,从而造成振动。

4. 设计缺陷:水泵的设计存在一些不合理或不完善的地方,也会导致水泵振动,例如由于结构设计上的失误或流体动力学不合理造成的问题。

5. 运行条件改变:水泵的振动也可能是由于运行条件的改变而引起的,例如流量、压力或温度的突变,或者水泵运行于超出其设计范围的工况下。

6. 轴偏斜:水泵的轴与电动机的轴连接不正、轴弯曲、轴与轴套之间存在间隙等,都会导致水泵振动。

轴偏斜会增加水泵的摩擦和振动,进而影响水泵的正常运行。

7. 水泵故障:水泵本身的故障也是引起振动的常见原因,例如叶轮损坏、漏水、泵内杂质等。

针对以上原因,可以采取以下措施来减少水泵振动:1. 确保负载均衡:定期检查管道是否堵塞、流体是否均匀分布,及时清理管道,保持负载均衡。

2. 定期检查轴承:定期检查轴承是否损坏,轴承润滑状态是否良好,如有问题及时更换或加注润滑剂。

3. 改善安装条件:正确安装水泵,确保操作正确、连接紧固、基础牢固,删除振动源,减少振动传输。

4. 设计合理:在水泵设计阶段,应尽量避免设计缺陷,合理选择材料和结构,确保水泵在运行时不易产生振动。

5. 控制运行条件:控制水泵运行条件的稳定性,避免运行突变,预防或减小运行条件的改变引起的振动。

6. 检查轴偏斜:定期检查水泵轴与电动机轴的连接情况,调整轴线使其保持正确的对齐。

7. 定期维护:定期对水泵进行检查和维护,清洁叶轮、排除杂质,保证水泵的正常运行。

注水泵管线震动大的原因及处理

注水泵管线震动大的原因及处理摘要:注水泵进出口管线的振动,是困扰油田的正常注水的一个重要问题,造成注水泵进出口管线频繁破裂,维修工作繁重,制约了油田的正常生产,增加了生产运行费用。

本文主要分析了解决注水泵管线振动的必要性,阐述了注水泵的振动原理,并通过震动测试分析了注水泵管线震动的原因,并采取了相应的减震措施,通过减小或消除注水泵系统的振幅、避开共振动管长、合理布置管道和设置、在进口侧采用双进口供液、加装软连接、加装离心式灌注泵以及在出口侧加装蓄能器、加装金属波纹软管、加强管理等措施,达到减小振动的目的,确保供、注系统运行平稳。

关键词:注水泵;管线;振动;处理作为提高原油生产量和生产效率的有效方式,注水采油是油田采油生产的关键环节之一,对于维持油井的稳定生产起着至关重要的作用。

注水系统的安全稳定运行直接影响到生产的安全、采油的质量和效率。

因此,对于油田注水系统中必不可少的设施之一的注水泵管线系统,保证其性能的稳定与运行的安全也就有着非常重大的工程意义。

1解决注水泵管线振动的必要性管线的强烈振动将使管线的结构及其元件产生疲劳破坏、连接部位发生松动和破裂、动力设备的寿命降低、管路系统的测量仪表失真甚至损毁等情况。

因此,油田注水泵及其管线系统的振动不仅存在重大的安全隐患,还会严重影响注水时率。

治理好管线振动,保证管线系统安全稳定地运行,对提高采油效率及质量都有重要的意义。

2注水泵管线振动大的原因解析2.1管线振动机理管线内流体的压力脉动产生的激振力是管线振动的主要外力之一。

由于活塞式压缩机、往复泵等管道系统中的动力机具有间歇性、周期性吸、排量的特点,将使管流产生脉动。

处于脉动状态的管内流体,在遇到弯管头、异径管、盲板等管道元件时,将产生一定的随时间而变化的激振力,在这种激振力的作用下,管道及其附属设备也开始产生振动。

管线两端分别与主动机的出入口、容器、阀门或孔板等设备或装置相连结。

管道及其支承架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械结构系统,在有激振力的情况下,这个系统就要产生振动。

浅谈泵振动的因素及处理方法

浅谈泵振动的因素及处理方法摘要:本文从离心泵运行过程中产生振动的原因出发,充分对几个震动因素进行分析,通过对导致泵震动因素的前期预防,杜绝机泵事故发生,降低保养和维修成本,提高离心泵使用寿命,保证离心泵长期高效运行。

关键词:离心泵泵、振动、事故、寿命、高效离心泵被广泛应用于油气集输系统,离心泵安全和高效运行,对整个生产起到关键作用,常用的离心泵为水平卧式单机双吸泵,如图1。

该泵在额定排量250m3/h时达到高效区,扬程为300m、转速为2980r/min。

在离心泵轴承座上部安装了加速度震动传感器进行检测。

图1一、故障背景以首站当前并联运行的1#和2#泵为例,当并联运行排量为430m3/h时,通过传感器进行检测,非驱动端振动值在垂直、水平、轴向方向分别为9.1mm/s、5.1mm/s、3.4mm/s;驱动端为3.1mm/s、2.2mm/s、2.5mm/s。

离心泵震动级别属于D级,不合格,必须停泵检修。

二、故障排查①检测2#泵的联轴器同心度合格,检测前后泵头的盘根密封泄漏量合格,检测后泵头止推轴承温度值大于75℃,已超标。

②拆卸泵盖检测:如图2,叶轮无腐蚀现象,叶轮与轴的配合间隙过大,接触面磨损过度,叶轮外轮毂磨损过度;口环和壳体接触面磨损过度,已凹凸不平,壳体接触面产生带状腐蚀面。

图2以上因素属于正常运行过程中的腐蚀磨损,是机泵运行过程中,振动过高的非要因。

③拆卸进出口法兰连接螺栓检测,在垂直方向,管线法兰与泵进出口法兰同心度偏差较大,高度差值为3-6㎝,水平方向平齐。

结论为机泵在安装过程中带应力安装,泵基础安装偏差较大。

④泵水平中分面检测:(框式水平仪和塞尺进行)测量泵轴向水平度差值为1mm/m;泵径向水平度差值为1.3mm/m。

复测泵地脚水平度差值,数值与中分面检测数值相同。

结论为泵基础安装偏差较大。

三、故障处理更换2#泵转子部分,更换前后泵头的径向轴承和止推轴承。

针对泵基础偏差问题,为不影响生产,采用在泵地脚加垫片的方式。

齿轮泵的振动分析及解决办法

齿轮泵的振动分析及解决办法摘要:主要介绍齿轮泵在日常的使用过程中常见的故障情况,并根据原因分析提出了解决办法。

为日常的生产维护提供了便利。

关键词:齿轮泵振动故障分析1、齿轮泵的结构及工作原理齿轮泵主要应用于化工与工业等众多场合中,起到增压、计量、输送和抽吸流体的作用。

齿轮泵分为内啮合和外啮合两种结构,黄陵矿业2×300MW机组中风机油站用齿轮泵为KCB型,属于外啮合齿轮泵在火力发电厂中齿轮泵被应用在各大风机油站输送润滑介质。

齿轮泵在输送润滑介质的过程中是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。

齿轮泵主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖、安全阀、轴端密封等组成。

泵体、泵盖和齿轮构成的空间就是齿轮泵的工作腔。

两个齿轮的轮轴分别装在泵两侧端盖上的轴承孔内,主动齿轮的轮轴一端伸出泵体,配以连轴器由电机驱动。

运转时由主动轴带动从动轴旋转,使油液从吸入口吸入,随着旋转当两个齿轮的轮齿逐渐分开时,吸入式的容积增大,压力降低,便将吸入口内的油液吸入泵体内,齿轮的不断旋转使吸入的油液不断的被挤往出油口,从而油液被排入油管路中。

泵体上装有安全阀起超载保护作用,安全阀的全回流压力为泵额定排除压力的1.5倍,当排出的压力超过规定压力时,输送液体可以自动顶开安全阀,使高压液体返回吸入口。

也可在允许排出压力范围内根据实际需要另外调整。

但注意本安全阀不能作减压阀的长期工作,需要时可在管路上另行安装。

KCB系列齿轮油泵的主传动齿轮是斜齿园柱齿轮,而我们现场的齿轮泵主传动齿轮是四个斜齿轮组成的人字形齿轮组全系列齿轮油泵是用三爪式弹性联轴器与电动机组成的热油泵机组。

本系列齿轮油泵结构简单紧凑,使用维护方便,运转平稳,使用安全可靠。

[1]KCB型齿轮泵的齿轮经过热处理后有一定的硬度和强度与轴一同安装在可更换的轴套内运转。

泵内全部零件的润滑均在泵工作时利用输出介质而自动达到。

泵内有设计合理的泄油和回油槽,使齿轮在工作中承受的扭矩力最小,因此轴承负荷小,磨损小,泵效率高。

循环水泵振动大分析与处理

循环水泵振动大分析与处理循环水泵是工业生产中常用的一类水泵,常见于供水、输送油料、航空、船舶等领域。

然而,在使用中,循环水泵可能会出现振动较大的问题,影响其正常运行并带来安全隐患。

因此,为了保证循环水泵的安全稳定运行,需要对其振动大的原因进行分析,并采取相应的处理方法。

一、循环水泵振动大的原因1.不平衡原因:循环水泵转子的不平衡是导致振动的主要原因之一、当转子的质量分布不均匀时,会导致离心力的不平衡,从而引起振动。

2.轴承磨损原因:轴承在运转中会因为摩擦而磨损,当磨损严重时,会导致循环水泵的转子不稳定,产生振动。

3.机械松动原因:循环水泵在长期使用过程中,由于设备老化或者松动,往往会导致机械部件之间出现摩擦松动,从而引起振动。

4.叶轮损坏原因:循环水泵叶轮的损坏也可能是振动大的原因之一、当叶轮出现磨损、断裂或者腐蚀等情况时,会导致不平衡,从而引起振动。

二、循环水泵振动大的处理方法1.定期维护:针对循环水泵进行定期的维护和检修,包括检查轴承的润滑情况、紧固件的松动情况等。

及时发现并修复问题,可以有效减少振动。

2.平衡处理:对于循环水泵转子的不平衡问题,可以采取静、动平衡的方法进行处理。

通过在转子上增加适当的平衡块,使得转子的质量达到均匀分布,从而减少振动。

3.更换轴承:当循环水泵的轴承磨损严重时,需要进行及时更换,并确保新轴承的品质良好。

此外,还应注意正确的轴承安装和润滑。

4.加强连接点的紧固:循环水泵在运行过程中,部分螺钉和连接件可能会因为振动松动。

及时检查和紧固这些松动的连接点,能有效减少振动。

5.更换叶轮:当循环水泵的叶轮受损时,需要及时更换。

如果叶轮是可调式的,可以通过调整叶轮的角度来减少振动。

6.引入减振装置:可以在循环水泵上安装减振装置,如减震垫、减震支架等,以吸收和分散振动能量,减少振动产生。

三、循环水泵振动大的预防措施1.加强维护管理:定期对循环水泵进行维护保养,包括定期检查润滑情况、紧固件状态等,及时发现问题并进行处理。

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泵振动的原因及其消除 振动是评价水泵机组运行可靠性的一个重要指标。振动超标的危害主要有:振动造成泵机组不能正常运行;引发电机和管路的振动,造成机毁人伤;造成轴承等零部件的损坏;造成连接部件松动,基础裂纹或电机损坏;造成与水泵连接的管件或阀门松动、损坏;形成振动噪声。

引起泵振动的原因是多方面的。泵的转轴一般与驱动电机轴直接相连,使得泵的动态性能和电机的动态性能相互干涉;高速旋转部件多,动、静平衡沐能满足要求;与流体作用的部件受水流状况影响较大;流体运动本身的复杂性,也是限制泵动态性能稳定性的一个因素。

1 对引起泵振动原因的分析 1.1电机 电机结构件松动,轴承定位装置松动,铁芯硅钢片过松,轴承因磨损而导致支撑刚度下降,会引起振动。质量偏心,转子弯曲或质量分布问题导致的转子质量分布不均,造成静、动平衡量超标川。另外,鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂,造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不平衡而引起振动,电机缺相,各相电源不平衡等原因也能引起振动。电机定子绕组,由于安装工序的操作质量问题,造成各相绕组之间的电阻不平衡,因而导致产生的磁场不均匀,产生了不平衡的电磁力,这种电磁力成为激振力引发振动。 1.2基础及泵支架 驱动装置架与基础之间采用的接触固定形式不好,基础和电机系统吸收、传递、隔离振动能力差,导致基础和电机的振动都超标。水泵基础松动,或者水泵机组在安装过程中形成弹性基础,或者由于油浸水泡造成基础刚度减弱,水泵就会产生与振动相位差1800的另一个临界转速,从而使水泵振动频率增加,如果增加的频率与某一外在因素频率接近或相等,就会使水泵的振幅加大。另外,基础地脚螺栓松动,导致约束刚度降低,会使电机的振动加剧。

1.3联轴器 联轴器连接螺栓的周向间距不良,对称性被破坏;联轴器加长节偏心,将会产生偏心力;联轴器锥面度超差;联轴器静平衡或动平衡不好;弹性销和联轴器的配合过紧,使弹性柱销失去弹性调节功能造成联轴器不能很好地对中;联轴器与轴的配合间隙太大;联轴器胶圈的机械磨损导致的联轴器胶圈配合性能下降;联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。这些原因都会造成振动。

1.4叶轮 ①叶轮质量偏心。叶轮制造过程中质量控制不好,比如,铸造质量、加工精度不合格;或者输送的液体带有腐蚀性,叶轮流道受到冲刷腐蚀,导致叶轮产生偏心。 ②叶轮的叶片数、出口角、包角、喉部隔舌与叶轮出口边的径向距离是否合适等。

③使用中叶轮口环与泵体口环之间、级间衬套与隔板衬套之间,由最初的碰摩,逐渐变成机械摩擦磨损,这些将会加剧泵的振动。

1.5传动轴及其辅助件 轴很长的泵,易发生轴刚度不足,挠度太大,轴系直线度差的情况,造成动件(传动轴)与静件(滑动轴承或口环)之间碰摩,形成振动。另外,泵轴太长,受水池中流动水冲击的影响较大,使泵水下部分的振动加大。轴端的平衡盘间隙过大,或者轴向的工作窜动量调整不当,会造成轴低频窜动,导致轴瓦振动。旋转轴的偏心,会导致轴的弯曲振动。

1.6泵的选型和变工况运行 每台泵都有自己的额定工况点,实际的运行工况与设计工况是否符合,对泵的动力学稳定性有重要的影响。水泵在设计工况下运行比较稳定,但在变工况下运行时,由于叶轮中产生径向力的作用,振动有所加大;单泵选型不当,或是两种型号不匹配的泵并联。这些都会造成泵的振动。

1.7轴承及润滑 轴承的刚度太低,会造成第一临界转速降低,引起振动。另外,导轴承性能闭不良导致耐磨性差,固定不好,轴瓦间隙过大,也容易造成振动;而推力轴承和其他的滚动轴承的磨损,则会使轴的纵向窜动振动以及弯曲振动同时加剧。润滑油选型不当、变质、杂质含量超标及润滑管道不畅而导致的润滑故障,都会造成轴承工况恶化,引发振动。电动机滑动轴承油膜的自激也会产生振动。

1.8管道及其安装固定 泵的出口管道支架刚度不够,变形太大,造成管道下压在泵体上,使得泵体和电机的对中性破坏;管道在安装过程中较劲太大,进出口管路与泵连接时内应力大;进、出口管线松动,约束刚度下降甚至失效;出口流道部分全部断裂,碎片卡人叶轮;管路不畅,如出水口有气囊;出水阀门掉板,或没有开启;进水口有进气,流场不均,压力波动。这些原因都会直接或者间接地导致泵和管路的振动。

1.9零部件间的配合 电机轴和泵轴同心度超差;电机和传动轴的连接处使用了联轴器,联轴器同心度超差;动、静零部件之间(如叶轮毅和口环之间)的设计间隙的磨损变大;中间轴承支架与泵筒体间隙超标;密封圈间隙不合适,造成了不平衡;密封环周围的间隙不均匀,比如口环未人槽或者隔板未人槽,就会发生这种情况。这些不利因素都能造成振动。

1.10水泵自身的因素 叶轮旋转时产生的非对称压力场;吸水池和进水管涡流;叶轮内部以及涡壳、导流叶片漩涡的发生及消失;阀门半开造成漩涡而产生的振动;由于叶轮叶片数有限而导致的出口压力分布不均;叶轮内的脱流;喘振;流道内的脉动压力;汽蚀;水在泵体中流动,对泵体会有摩擦和冲击,比如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘,造成振动;输送高温水的锅炉给水泵易发生汽蚀振动;泵体内压力脉动,主要是泵叶轮密封环,泵体密封环的间隙过大,造成泵体内泄漏损失大,回流严重,进而造成转子轴向力的不平衡和压力脉动,会增强振动。另外,对于输送热水的泵,如果启动前泵的预热不均,或者水泵滑动销轴系统的工作不正常,造成泵组的热膨胀,会诱发启动阶段的剧烈振动;泵体来自热膨胀等方面的内应力不能释放,则会引起转轴支撑系统刚度的变化,当变化后的刚度与系统角频率成整倍数关系时,就发生共振。

2 减轻振动的措施 2.1从设计制造环节消除振动 2.1.1机械结构设计方面注意的问题 1)轴的设计。增加传动轴支撑轴承的数目,减小支撑间距,在适当范围内减小轴长,适当加大轴的直径,增加轴的刚度;当泵轴转速逐渐增加并接近或整数倍于泵转子的固有振动频率时,泵就会猛烈振动起来,所以在设计时,应使传动轴的固有频率避开电机转子角频率;提高轴的制造质量,防止质量偏心和过大的形位公差。 2)滑动轴承的选择。采用无须润滑的滑动轴承;在液态烃等化工泵中,滑动轴承材料应采用具有良好自润滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;在深井热水泵中,导流衬套选择填充聚四氟乙烯、石墨和铜粉的材质,并合理设计其结构,使滑动轴承的固定可靠;叶轮密封环和泵体密封环处采用摩擦因数小的摩擦副,比如M20lK石墨材料一钢;限制最高转速;提高轴瓦承载能力及轴承座的刚度。

3)使用应力释放系统。对于输送热水的泵,设计时,应使由泵体变形而引起的连接件之间的结构应力得以释放,比如在泵体地脚螺栓上面增加螺栓套,避免泵体直接和刚度很大的基础接触。

2.12水泵的水力设计注意事项 1)合理地设计水泵叶轮及流道,使叶轮内少发生汽蚀和脱流;合理选择叶片数、叶片出口角、叶片宽度、叶片出口排挤系数等参数,消除扬程曲线驼峰;泵叶轮出口与蜗壳隔舌的距离,有资料认为该值为叶轮外径的十分之一时,脉动压力最小;把叶片的出口边缘做出倾角(比如做成20。左右),来减小冲击;保证叶轮与蜗壳之间的间隙;提高泵的工作效率。同时,对泵的出水流道等相关流道进行优化设计,减少水力损失引起的振动。合理设计各种泵的进水段处的吸入室,以及压缩级的机械结构,减少压力脉冲,可以保证流场稳定,提高泵的工作效率,减小能量损失,也可以提高泵的振动动态性能的稳定性。 2)汽蚀振动是泵振动的很重要的一部分。当泵的人口压力低于相应水温下的和压力时,会发生伴随剧烈振动的汽蚀。减小汽蚀的措施包括:确定水泵的安装高度时,使装置的有效汽蚀余量大于泵的最小装置汽蚀余量;适当加大进水管直径,缩短进水管长度,减少管路附件,通流部分断面变化率力求最小,提高管壁的粗糙度;减少弯头数目和加大管道转弯角度;降低水泵的工作转速;采用抗空化汽蚀的材料,比如不锈钢,或在容易发生汽蚀的部位涂环氧树脂;进水流道设计要合理,力求平滑,使进人叶轮的水流速度和压力分布均匀,避免局部低压区;提高制造加工质量,避免因为叶片型线不准确造成局部流速过大,压降过多;提高泵装置的抗汽蚀性能,包括在泵的进口处设置水力增能器,增能器的结构,提高泵的吸人压头,从而提高泵装置汽蚀余量;增加几何倒灌高度;尽量减少进水管路水头损失;采用双吸式泵。

为了保证吸水管或压水管内无空气积存,吸水管的任何部分都不能高过水泵的进口。为了减小人水口处的压力脉动,吸水管路直径应比泵人口直径大一个尺寸数量级,以便水流在泵人口处有一定的收缩,使流速分布比较均匀,同时还应当在泵人口前有一段直管,直管长度不小于管路直径的10倍。

注意创造良好进水条件,进水池内水流要平稳均匀,以消除伴随卡门涡旋的振动。

3)基础的设计。基础的重量应为泵和电机等机械重量总合的三倍以上;盛水池的基础应具有相当的强度;电机支架与基础最好做成一体或做成面接触;在泵和支架之间设置隔振垫或隔振器。另外,在管路之间采用减振材料连接,减少管路布置,可以消除弹性接触和水力损失带来的振动。

2.2从安装和维护过程消除振动 1)轴和轴系。安装前检查水泵轴、电机轴、传动轴有没有弯曲变形、质量偏心的情况,若有,则必须矫正或者进一步加工;检查与导轴承接触的传动轴,是否因弯曲而摩擦轴瓦或衬套而使自己受激力。如果监测表明,轴实际上已经弯曲了,则矫正泵轴。同时,检查轴的端间隙值,若该值过大,则表明轴承已磨损,需更换轴承。

2)叶轮。动、静平衡是否合格。 3)联轴器。螺栓间距是否良好;弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧;联轴器内孔与轴的配合是否过松,若太松,可采用诸如喷涂的方法来减小联轴器内径直至其达到过渡配合所要求的尺寸,而后将联轴器固定在轴上

4)滑动轴承。间隙值是否符合标准;各处润滑是否良好;提高泵的轴瓦检修工艺水平,严格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循环程序,保证轴瓦与轴颈的接触面积达到规定的标准:

①泵轴颈与轴承间隙值,通过更换前后轴承、研磨、刮瓦、调整等手段达到合格。

②泵轴承体与轴承箱球面顶间隙值合格。③泵轴轴承下瓦

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