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化工泵运行过程中产生振动的原因及分析

编辑:江苏冠裕  发布日期:2022-12-03   浏览:0

  在化工泵使用过程中,振动是不可避免的,振动的原因有很多,只要不影响使用就不必大惊小怪。可是当振动超过一定界限后,就会影响整个设备的稳定性。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;形成振动噪声等。

  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。

  泵振动的原因

  1.振频与转速相同时的振动

  造成这种振动的主要原因有:装配问题、基础问题、转子部装平衡问题、共振、轴承问题等。

  (1)装配问题

  ①装配不准,基础偏心:a 检查联轴器的不同心度;b 检查基础混凝土是否有裂纹;c 检查泵基础是否由于不均匀下沉或地震冲击造成偏心现象;

  ②未运转时同心度良好而运转时出现偏心:a 泵排出端有伸缩式接头,当泵运转时,联轴节是否有很大的移动;b 支撑排出管的混凝土是否有裂纹;c 泵运转时,是否出现基础移动的情况;d 泵运转时,从密封处有大量水漏出或者有空气吸入;e 泵一停车,轴是否有偏心(高温介质);

  ③联轴器的橡胶件不均匀或橡胶件过硬。

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  (2)泵基础问题

  ①基础不稳引起的共振:a 基础有很大的振动向外传递;b 基础的振动频率与泵达到额定转速频率一致;c 相邻泵运转时传播过来的振动;

  ②基础不坚实引起的共振:基础内没有灌注水泥砂浆;

  ③地脚螺栓松动或地脚螺栓没有发挥作用。

  (3)转子不平衡

  ①轴系的弯曲;

  ②转子残存的不平衡重量:a 更换转子的部分零件(叶轮等)而没有整体做动平衡;b 转子部件部分发生磨损;

  ③叶轮的磨损或破损造成的不平衡;

  ④叶轮有堵塞的异物造成的不平衡:a 泵的振动突然变大,从泵的内部产生噪声;b 排出压力降低,流量减少;c 电流表、功率表指针异常摆动;

  ⑤由于轴承的磨损造成轴的偏心运动(滑动轴承)。

  (4)共振现象

  ①泵固定部(壳体、底座)的固有频率与转速的共振;

  ②转速接近转子的临界转速 。

  (5)轴承不良(多发生在滚动轴承)

  ①轴承的润滑油、润滑脂发生变化;

  ②运转时的发热程度比原来高;

  ③润滑油或润滑脂中进入杂质。

  (6)其它

  ①原动机的振动传给泵;

  ②泵轴承的滑动部分有局部接触;

  ③衬环与叶轮滑动部分的间隙不均匀。

  2、频率与转速的整数倍一致时的振动

  (1)压力脉冲的振动

  ①泵体喉部与叶轮外径的间隙比较小;

  ②多级泵的各级叶轮的叶片与喉部的相对位置任何一级都相同。

  (2)滚动轴承发生损坏

  3.其它的规则性振动

  (1)轴的扭振(特别是长轴泵)

  (2)推力轴承无推力

  ①卧式双吸泵常见;

  ②一般有噪声,而且噪声比振动更强烈;

  ③低速运转时发出咯噔咯噔的有规则的声音;

  ④轴承结构成为无预加负载的结构;

  ⑤推力轴承间隙大。

  (3)由卡门涡产生的振动与管路的固有频率一致时的共振

  ①泵的吸入管周围有水流动;

  ②泵的吸入管比较长;

  ③吸入管的位置、吸入水槽的形状不合理。

  (4)脉冲引起的噪声振动

  ①产生象浪涌拍打式有规则的噪音;

  ②排出口侧的压力表指针大幅度移动;

  ③泵的曲线有驼峰,如果在排出侧的水管中有空气滞留时,这种情况经常发生。

  4.不规则的振动

  (1)部分流量运转引起的振动

  ①测定吸入侧和吐出侧的压力,按测定的压力值计算运转流量,如果低于规定流量的一半时,将产生相当大的振动。大型转速较高的泵容易出现这种现象;

  ②双吸泵在规定流量一半以下运转,轴会产生激烈的轴向往复运动,造成轴承等的振幅增大。

  (2)汽蚀引起的振动

  ①测定吸入侧和吐出侧的压力,然后计算运转流量,分析是否发生汽蚀;

  ②检查吸入侧的真空度是否有异常增高;

  ③一般情况下会有很的的噪声;

  ④关闭出口阀时,噪声急剧减小;

  ⑤出口压力表指针剧烈摆动。

  (3)出口阀的振动

  检查出口阀的开启程度,开度50%以下时振动并通过管线传递到泵。

  (4)泵内部的非传动件与传动部分有接触或者滑动部分有损伤

  ①电流表指针剧烈摆动;

  ②多伴有金属声音;

  ③通常轴承都发热;

  ④高温液体用泵在起动时易发生这种现象。

  (5)填料函体压的过紧产生的振动

  引起化工泵振动的原因包括机械的、水力的和电力等,振动控制反映了机械加工工艺、机械安装人员的操作水平、水泵操作人员的素质、水力设计软件的功能、各部分材料性能状况、监测仪器的性能。实际工作中,排除振动要结合经验和理论分析,将振动机理分析和实际检测仪器得到的数据结合起来。很多振动可以通过提高设计和安装质量,提高操作水平,加强日常维护予以消除。伴随着新材料技术的发展和新工艺的出现,以及电子计算机技术与数值方法和流体力学基础理论的进步,加上振动噪声诊断技术的兴起和发展,水泵的设计、使用、维护水平必将蒸蒸日上,性能也一定会日趋优化,动态性能也会日趋稳定。

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