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分析離心泵振動的八個原因

發布時間:2020-06-11    

離心泵主要是由機殼、葉輪、吸入及壓出導管以及密封件等組成,最大優點在于結構簡單、體積小、操作維護方便以及工作效率高等。離心泵的工作過程,實際上是一個能量的傳遞和轉換的過程。它把電動機高速旋轉的機械能轉化為被抽升水的動能和勢能。在這個轉化過程中,必然伴隨著許多能量損失,從而影響離心泵的效率。這種能量損失越大,離心泵的性能就越差,工作效率就越低。在泵起動時,如果泵內存在空氣,則葉輪旋轉后空氣產生的離心力也小,使葉輪吸入口中心處只能造成很小的真空,液體不能進到葉輪中心,泵就不能出水。在離心泵運作過程中,難免會出現一些故障,導致離心泵振動的十大原因

一、引起離心泵振動的十大原因——軸  
軸很長的泵,易發生軸剛度不足,撓度太大,軸系直線度差的情況,造成動件(傳動軸)與靜件(滑動軸承或口環)之間碰摩,形成振動。另外,泵軸太長,受水池中流動水沖擊的影響較大,使泵水下部分的振動加大。軸端的平衡盤間隙過大,或者軸向的工作竄動量調整不當,會造成軸低頻竄動,導致軸瓦振動。旋轉軸的偏心,會導致軸的彎曲振動。

二、引起離心泵振動的十大原因——聯軸器
聯軸器連接螺栓的周向間距不良,對稱性被破壞;聯軸器加長節偏心,將會產生偏心力;聯軸器錐面度超差;聯軸器靜平衡或動平衡不好; 彈性銷和聯軸器的配合過緊,使彈性柱銷失去彈性調節功能造成聯軸器不能很好地對中;聯軸器與軸的配合間隙太大;聯軸器膠圈的機械磨損導致的聯軸器膠圈配合性能下降;聯軸器上使用的傳動螺栓質量互相不等。這些原因都會造成振動。

三、引起離心泵振動的十大原因——基礎及泵支架
驅動裝置架與基礎之間采用的接觸固定形式不好,基礎和電機系統吸收、傳遞、隔離振動能力差,導致基礎和電機的振動都超標。水泵基礎松動,或者水泵機組在安裝過程中形成彈性基礎,或者由于油浸水泡造成基礎剛度減弱,水泵就會產生與振動相位差1800的另一個臨界轉速,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,基礎地腳螺栓松動,導致約束剛度降低,會使電機的振動加劇。

四、引起離心泵振動的十大原因——水泵自身的因素
葉輪旋轉時產生的非對稱壓力場;吸水池和進水管渦流;葉輪內部以及渦殼、導流葉片漩渦的發生及消失;閥門半開造成漩渦而產生的振動;由于葉輪葉片數有限而導致的出口壓力分布不均;葉輪內的脫流;喘振;流道內的脈動壓力;汽蝕;水在泵體中流動,對泵體會有摩擦和沖擊,比如水流撞擊隔舌和導流葉片的前緣,造成振動;輸送高溫水的鍋爐給水泵易發生汽蝕振動;泵體內壓力脈動,主要是泵葉輪密封環,泵體密封環的間隙過大,造成泵體內泄漏損失大,回流嚴重,進而造成轉子軸向力的不平衡和壓力脈動,會增強振動。另外,對于輸送熱水的熱水泵,如果啟動前泵的預熱不均,或者水泵滑動銷軸系統的工作不正常,造成泵組的熱膨脹,會誘發啟動階段的劇烈振動;泵體來自熱膨脹等方面的內應力不能釋放,則會引起轉軸支撐系統剛度的變化,當變化后的剛度與系統角頻率成整倍數關系時,就發生共振。

五、引起離心泵振動的十大原因——電機
電機結構件松動,軸承定位裝置松動,鐵芯硅鋼片過松,軸承因磨損而導致支撐剛度下降,會引起振動。質量偏心,轉子彎曲或質量分布問題導致的轉子質量分布不均,造成靜、動平衡量超標川。另外,鼠籠式電動機轉子的鼠籠籠條有斷裂,造成轉子所受的磁場力和轉子的旋轉慣性力不平衡而引起振動,電機缺相,各相電源不平衡等原因也能引起振動。電機定子繞組,由于安裝工序的操作質量問題,造成各相繞組之間的電阻不平衡,因而導致產生的磁場不均勻,產生了不平衡的電磁力,這種電磁力成為激振力引發振動。

六、引起離心泵振動的十大原因——水泵選型和變工況運行
每臺泵都有自己的額定工況點,實際的運行工況與設計工況是否符合,對泵的動力學穩定性有重要的影響。水泵在設計工況下運行比較穩定,但在變工況下運行時,由于葉輪中產生徑向力的作用,振動有所加大;單泵選型不當,或是兩種型號不匹配的泵并聯。這些都會造成泵的振動。


七、引起離心泵振動的十大原因——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,使得泵體和電機的對中性破壞;管道在安裝過程中較勁太大,進出口管路與泵連接時內應力大;進、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;進水口有進氣,流場不均,壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導致泵和管路的振動。


八、引起離心泵振動的十大原因——軸承及潤滑
軸承的剛度太低,會造成第一臨界轉速降低,引起振動。另外,導軸承性能閉不良導致耐磨性差,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、變質、雜質含量超標及潤滑管道不暢而導致的潤滑故障,都會造成軸承工況惡化,引發振動。電動機滑動軸承油膜的自激也會產生振動。




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