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離心泵震動大的解決方法
時間：2019/4/23 來源：浙江揚子江泵業(yè)有限公司
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(zhuǎn)軸一般與驅(qū)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(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。
水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(lián)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(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(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導致泵房和機組產(chǎn)生振動。
三、電氣方面
電機是機組的主要設備，電機內(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。
如異步電動機在運行中，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，或大型同步電機在運行中，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(chǎn)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(xiàn)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(jié)構(gòu)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(shù)目，減小支撐間距,在適當范圍內(nèi)減小軸長，適當加大軸的直徑，增加軸的剛度;當泵軸轉(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，所以在設計時，應使傳動軸的固有頻率避開電機轉(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(zhì)，并合理設計其結(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(jié)構(gòu)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(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(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(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(nèi)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?shù)膹姸?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(zhì)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(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(diào)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(xiàn)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(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引起的振動
兩泵并聯(lián)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(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，啟動過程中應加足預潤滑水，避免干啟動，直至水泵出水后再停止注水。
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(zhuǎn)軸一般與驅(qū)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(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。
水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(lián)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(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(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導致泵房和機組產(chǎn)生振動。
三、電氣方面
電機是機組的主要設備，電機內(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。
如異步電動機在運行中，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，或大型同步電機在運行中，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(chǎn)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(xiàn)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(jié)構(gòu)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(shù)目，減小支撐間距,在適當范圍內(nèi)減小軸長，適當加大軸的直徑，增加軸的剛度;當泵軸轉(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，所以在設計時，應使傳動軸的固有頻率避開電機轉(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(zhì)，并合理設計其結(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(jié)構(gòu)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(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(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(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(nèi)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?shù)膹姸?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(zhì)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(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(diào)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(xiàn)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(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引起的振動
兩泵并聯(lián)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(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，啟動過程中應加足預潤滑水，避免干啟動，直至水泵出水后再停止注水。
