顧聰

摘 要：近年來(lái)，隨著我市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化的不斷建設(shè)，人民對(duì)生活的要求也越來(lái)越高，使得閘站不僅在汛期承擔(dān)著防洪排澇運(yùn)行任務(wù)，還承擔(dān)著市區(qū)河道換水的工作，因此，閘站的安全可靠運(yùn)行也顯得尤其的重要。當(dāng)設(shè)備投入使用一段時(shí)間后，由于維護(hù)使用不當(dāng)，有時(shí)機(jī)組出現(xiàn)故障不能及時(shí)進(jìn)行處理，帶病運(yùn)行；有時(shí)水泵機(jī)組被迫長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行條件不斷惡化，加重了水泵機(jī)組的損壞程度，最明顯的就是水泵振動(dòng)越來(lái)越大，下面就振動(dòng)的原因和減輕振動(dòng)的措施進(jìn)行一些探討分析。

關(guān)鍵詞：軸流泵；振動(dòng)；故障；處理方法

1.前言

振動(dòng)程度是用來(lái)評(píng)價(jià)水泵機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中可靠性的重要指標(biāo)。當(dāng)振動(dòng)發(fā)生超標(biāo)時(shí)就有可能引起以下的危害：電機(jī)和管路發(fā)生振動(dòng)，甚至有可能造成機(jī)毀人傷；導(dǎo)致泵機(jī)組不能進(jìn)行正常的工作；造成泵機(jī)在連接處的管件或閥門發(fā)生松動(dòng)，甚至是損壞。本閘站使用的是1400ZLBC-125型立式抽芯式軸流泵，配套YL710-16型立式異步電動(dòng)機(jī)。

2、引起泵振動(dòng)原因的分析

2.1 基礎(chǔ)及泵支架

電機(jī)座與基礎(chǔ)之間采用的接觸固定形式不好，基礎(chǔ)和電機(jī)系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動(dòng)能力差，導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動(dòng)都超標(biāo)。水泵基礎(chǔ)松動(dòng)，或者水泵機(jī)組在安裝過(guò)程中形成彈性基礎(chǔ)，水泵就會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)相位差1800的另一個(gè)臨界轉(zhuǎn)速，從而使水泵振動(dòng)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(huì)使水泵的振幅加大。另外，基礎(chǔ)地腳螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致約束剛度降低，會(huì)使電機(jī)的振動(dòng)加劇。

2.2聯(lián)軸器和泵軸

（1）聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良，對(duì)稱性被破壞。

（2）聯(lián)軸器加長(zhǎng)節(jié)偏心，將會(huì)產(chǎn)生偏心力。

（3）聯(lián)軸器靜平衡或動(dòng)平衡不好。

（4）聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大，聯(lián)軸器配合面的機(jī)械磨損導(dǎo)致的聯(lián)軸器配合性能下降。

（5）聯(lián)軸器上使用的傳動(dòng)螺栓質(zhì)量互相不等。這些原因都會(huì)造成振動(dòng)。

（6）泵軸彎曲或者上、下軸不同心，導(dǎo)致振動(dòng)。

2.3葉輪

（1）葉輪質(zhì)量偏心。如，鑄造質(zhì)量、加工精度不合格；或者輸送的液體帶有腐蝕性，葉輪受到?jīng)_刷腐蝕，葉輪上有異物纏繞，導(dǎo)致葉輪產(chǎn)生偏心。

（2）葉輪的葉片數(shù)、出口角、包角與葉輪出口邊的徑向距離是否合適等。

（3）使用中葉輪與葉輪外殼之間、級(jí)間襯套與隔板襯套之間，由最初的碰摩，逐漸變成機(jī)械摩擦磨損，這些將會(huì)加劇泵的振動(dòng)。

2.4 傳動(dòng)軸及其輔助件

軸很長(zhǎng)的泵，易發(fā)生軸剛度不足，撓度太大，軸系直線度差的情況，造成動(dòng)件（傳動(dòng)軸）與靜件（橡膠軸承）之間碰摩，形成振動(dòng)。另外，泵軸太長(zhǎng)，受水池中流動(dòng)水沖擊的影響較大，使泵水下部分的振動(dòng)加大。軸端的平衡盤間隙過(guò)大，或者軸向的工作竄動(dòng)量調(diào)整不當(dāng)，會(huì)造成軸低頻竄動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸的偏心，會(huì)導(dǎo)致軸的彎曲振動(dòng)。

2.5泵的選型和超工況運(yùn)行

每臺(tái)泵都有自己的額定工況點(diǎn)，實(shí)際的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況是否符合，對(duì)泵的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。水泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行比較穩(wěn)定，但在超工況下運(yùn)行時(shí)，由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用，振動(dòng)有所加大。

2.6軸承及潤(rùn)滑

（1）軸承的剛度太低，會(huì)造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低，引起振動(dòng)。

（2）軸承性能不良導(dǎo)致耐磨性差，易造成泵軸與軸承之間的間隙過(guò)大， 產(chǎn)生振動(dòng)。

（3）上、下軸之間聯(lián)軸節(jié)間隙過(guò)大，也容易造成振動(dòng)。

（4）而推力軸承和其他的滾動(dòng)軸承的磨損，則會(huì)使軸的縱向竄動(dòng)振動(dòng)以及彎曲振動(dòng)同時(shí)加劇。

（5）潤(rùn)滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤(rùn)滑管道不暢而導(dǎo)致的潤(rùn)滑故障，都會(huì)造成軸承工況惡化，引發(fā)振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承油膜的自激也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

2.7 配套電動(dòng)機(jī)

（1）定、轉(zhuǎn)子氣隙調(diào)整不均，使電機(jī)在運(yùn)行時(shí)由于磁場(chǎng)分布不均，引起電磁振動(dòng)，引起水泵振動(dòng)。

（2）運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，電機(jī)的端蓋、軸承、軸承套、轉(zhuǎn)子軸頸出現(xiàn)磨損變形，使配合間隙過(guò)大，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，引起水泵振動(dòng)。

（3）轉(zhuǎn)子平衡塊運(yùn)行中移位，使轉(zhuǎn)子失去平衡導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，引起水泵振動(dòng)。

3.水泵振動(dòng)的處理方法

3.1 從設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)消除振動(dòng)

合理布局，盡量減小軸的長(zhǎng)度，在必要的時(shí)后提高軸承的質(zhì)量。同時(shí)應(yīng)當(dāng)合理選擇軸的材質(zhì)，實(shí)際生產(chǎn)中我們應(yīng)當(dāng)選用剛度較高的軸。

3.2 從產(chǎn)生振動(dòng)的原因中消除振動(dòng)

（1）安裝前準(zhǔn)備好各種標(biāo)準(zhǔn)備品備件和配套工具，抽出水泵，檢查水泵軸、電動(dòng)機(jī)軸及傳動(dòng)軸有無(wú)彎曲變形。若水泵軸已彎曲變形，則應(yīng)該加工處理，對(duì)已經(jīng)變形的水泵軸進(jìn)行校正，若是無(wú)法校正處理，則應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間更換新的水泵軸。

（2）在安裝的過(guò)程中要仔細(xì)進(jìn)行水泵與電機(jī)軸的同心度找正，使水泵軸和電機(jī)軸在同一中心線上。安裝后啟動(dòng)前應(yīng)再一次對(duì)同心度進(jìn)行校驗(yàn)，避免由于安裝過(guò)程對(duì)同心度的破壞及安裝其他設(shè)備時(shí)引起的水泵和電機(jī)的微量位移引起的不同心。

（3）抽出泵軸和葉輪檢查葉輪是否損壞嚴(yán)重、葉輪的固定螺栓是否松動(dòng)、葉輪上是否有無(wú)異物纏繞，若葉輪損壞嚴(yán)重，影響安全運(yùn)行，應(yīng)及時(shí)更換葉輪。

（4）檢查聯(lián)軸器連接螺栓是否松動(dòng)，如有松動(dòng)應(yīng)立即擰緊，防止螺栓連接松動(dòng)引起振動(dòng)。

（5）安裝地腳螺絲時(shí)必須擰緊，并墊上合適的彈性墊圈，以吸收部分振動(dòng)。

（6）水泵的進(jìn)水口應(yīng)裝有攔污柵或者清污機(jī)，有效阻止雜物吸入水泵，阻塞葉輪和進(jìn)水管道。

（7）用游標(biāo)卡尺測(cè)量上、下軸與橡膠軸承之間間隙，并與設(shè)計(jì)圖紙的要求對(duì)比，間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)，應(yīng)更換橡膠軸承。

（8）檢查泵管內(nèi)和流道內(nèi)是否有樹枝等大型異物，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)葉輪受阻導(dǎo)致振動(dòng)。

（9）拆下聯(lián)軸器，觀察電動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng)情況，是否由于電機(jī)振動(dòng)導(dǎo)致水泵振動(dòng)，當(dāng)電機(jī)發(fā)生振動(dòng)后，應(yīng)先查明原因，對(duì)癥下藥。

（10）盡量保持水泵在合理工況下運(yùn)行，避免超負(fù)荷運(yùn)行和在振動(dòng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。

4.結(jié)論

水泵的振動(dòng)可分為機(jī)械振動(dòng)、水力振動(dòng)和電磁振動(dòng)。在泵站的運(yùn)行中，低強(qiáng)度的機(jī)械振動(dòng)是不可避免的。在水泵的安裝和維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)盡量利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)手段，提高設(shè)備的安裝和維護(hù)水平，不斷改進(jìn)和提高設(shè)備的安全性和可靠性，避免設(shè)備在惡劣工況下運(yùn)行，提高水泵安裝、維護(hù)和操作人員的技術(shù)水平，在機(jī)組停運(yùn)期間對(duì)運(yùn)行和維修人員進(jìn)行定期培訓(xùn)以提高其操作和維護(hù)水平，消除各種不利因素，使機(jī)組在出現(xiàn)毛病時(shí)能及時(shí)而有效的得到專業(yè)的修理和維護(hù)。從而保證水泵的良好運(yùn)行工況，降低機(jī)組的振動(dòng)。

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