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行業動態

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引起泵振動的最常見十大原因分析

2023-12-14 09:51:32     來源:石家莊方大渣漿泵有限公司
一、電機

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

 

二、基礎及泵支架

1. 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。

2. 離心泵基礎松動,或者離心泵機組在安裝過程中形成彈性基礎,或者由于油浸起泡造成基礎剛度減弱,離心泵就會產生與振動相位差180°的另一個臨界轉速,從而使離心泵振動頻率增加,如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等,就會使離心泵的振幅加大。

3. 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。

 

三、聯軸器

1. 聯軸器連接螺栓的周向間距不良,對稱性被破壞;

2. 聯軸器加長節偏心,將會產生偏心力;

3. 聯軸器錐面度超差;

4. 聯軸器靜平衡或動平衡不好;

5. 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;

6. 聯軸器與軸的配合間隙太大;

7. 聯軸器膠圈的機械磨損導致的聯軸器膠圈配合性能下降;

8. 聯軸器上使用的傳動螺栓質量互相不等。

 

四、葉輪

1. 葉輪質量偏心:葉輪制造過程中質量控制不好,比如,鑄造質量、加工精度不合格;或者輸送的液體帶有腐蝕性,葉輪流道受到沖刷腐蝕,導致葉輪產生偏心。

2. 葉輪的葉片數、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. 使用中葉輪口環與泵體口環之間、級間襯套與隔板襯套之間,由最初的碰撞磨損摩,逐漸變成機械摩擦磨損,這些將會加劇泵的振動。

 

五、傳動軸及其輔助件

1. 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。

2. 泵軸太長,受離心泵中流動液體沖擊的影響較大,使泵下部分的振動加大。

3. 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。

4. 旋轉軸的偏心,會導致軸的彎曲振動。


六、泵的選型和變工況運行

1. 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。

離心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;

2. 泵選型不當,或是兩種型號不匹配的泵并聯。

 

七、軸承及潤滑

1. 軸承的剛度太低,會造成第一臨界轉速降低,引起振動。

2. 軸承性能不良導致耐磨性差、固定不好,軸瓦間隙過大,也容易造成振動;

3. 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。

4. 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。

5. 電動機滑動軸承油膜的自激也會產生振動。

 

八、管道及其安裝固定

1. 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;

2. 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;

3. 進、出口管線松動,約束剛度下降甚至失效;

4. 出口流道部分全部斷裂,碎片卡入葉輪;

5. 管路不暢,如離心泵的出口有氣囊;

6. 離心泵出口閥門掉板,或沒有開啟;

7. 離心泵進口有進氣,流場不均,壓力波動。

以上這些原因都會直接或者間接地導致泵和管路的振動。


九、零部件間的配合

1. 電機軸和泵軸同心度超差;

2. 電機和傳動軸的連接處使用了聯軸器,聯軸器同心度超差;

3. 動、靜零部件之間(如葉輪轂和口環之間)的設計間隙的磨損變大;

4. 中間軸承支架與泵筒體間隙超標;

5. 密封圈間隙不合適,造成了不平衡;

6. 密封環周圍的間隙不均勻,比如口環未入槽或者隔板未入槽,就會發生這種情況。

以上這些不利因素都能造成振動。
 

十、離心泵自身的因素

1. 葉輪旋轉時產生的非對稱壓力場;

2. 吸入管產生渦流;

3. 葉輪內部以及渦殼、導流葉片漩渦的發生及消失;

4. 閥門半開造成漩渦而產生的振動;

5. 由于葉輪葉片數有限而導致的出口壓力分布不均;

6. 葉輪內的脫流;

7. 喘振;

8. 流道內的脈動壓力;

9. 汽蝕;

10. 離心在泵體中流動,對泵體會有摩擦和沖擊,比如離心流撞擊隔舌和導流葉片的前緣,造成振動;

11. 輸送高溫的鍋爐給水泵易發生汽蝕振動;

12. 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。

13. 對于輸送熱介質的離心泵,如果啟動前泵的預熱不均,或者離心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;

14. 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。

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