消除水泵振動的方法

振動是評價水泵機(jī)組運(yùn)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(jī)組不能正常運(yùn)行；  ②、引發(fā)電機(jī)和管路的振動，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，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、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(jī)軸直接相連，使得  

②、泵的動態(tài)性能和電機(jī)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(yùn)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(jī)泵振動故障排除自查

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；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(jī)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(jī)組振動的原因。

水泵啟動和停機(jī)、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機(jī)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(jī)組產(chǎn)生振動。 

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)，常引起振動和噪音。

如異步電動機(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方向上氣隙差超過允許偏差值等，都可能引起電機(jī)周期性振動并發(fā)出噪音。

檢測電機(jī)運(yùn)行時三相是否平衡，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)組啟動和停機(jī)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(jī)組及泵房振動。

采用破壞虹吸真空斷流的機(jī)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(jī)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(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，也都會導(dǎo)致機(jī)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(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。


消除水泵振動的方法
從設(shè)計制造環(huán)節(jié)消除振動
1、機(jī)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(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。

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(xiàng)

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。
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(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(jī)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(shí)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(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，軸頸處滑動接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2一4個點(diǎn)，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?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

;定期向需要注油的軸承適量注油;對于長軸液下離心泵，因?yàn)檩S系存在著扭轉(zhuǎn)振動，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時可以適當(dāng)提高潤滑油的粘度，防止液體動壓潤滑膜的破壞。最后，為了防止泵的振幅過大，還可以使用測量分析振動狀況來確定水泵的最佳工作參數(shù)。（化工707）