如何減輕水泵機(jī)組的振動?
來源溫州磁久泵業(yè)科技有限公司
振動是評價水泵機(jī)組運行可靠性的一個重要指標(biāo),也是采購客戶zui害怕的事情！當(dāng)然會影響水泵的使用壽命和效果！
振動超標(biāo)的危害主要有：振動造成泵機(jī)組不能正常運行；引發(fā)電機(jī)和管路的振動，造成機(jī)毀人傷；造成軸承等零部件的損壞；造成連接部件松動，基礎(chǔ)裂紋或電機(jī)損壞；造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞；形成振動噪聲。
引起泵振動的原因很多：泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機(jī)軸直接相連，使得泵的動態(tài)性能和電機(jī)的動態(tài)性能相互干涉；高速旋轉(zhuǎn)部件多，動、靜平衡沐能滿足要求；與流體作用的部件受水流狀況影響較大；流體運動本身的復(fù)雜性，也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個因素。
減輕振動的措施：
從設(shè)計制造環(huán)節(jié)消除振動
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面注意的問題
1、軸的設(shè)計。增加傳動軸支撐軸承的數(shù)目，減小支撐間距,在適當(dāng)范圍內(nèi)減小軸長，適當(dāng)加大軸的直徑，增加軸的剛度；當(dāng)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(shè)計時，應(yīng)使傳動軸的固有頻率避開電機(jī)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。采用無須潤滑的滑動軸承;在液態(tài)烴等化工泵中，滑動軸承材料應(yīng)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(dǎo)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(shè)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zui高轉(zhuǎn)速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。
3、使用應(yīng)力釋放系統(tǒng)。對于輸送熱水的泵，設(shè)計時，應(yīng)使由泵體變形而引起的連接件之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)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(chǔ)接觸。
水泵的水力設(shè)計注意事項
1、合理地設(shè)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(rèn)為該值為葉輪外徑的十分之一時，脈動壓力zui??；把葉片的出口邊緣做出傾角，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(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，減少水力損失引起的振動。合理設(shè)計各種泵的進(jìn)水段處的吸入室，以及壓縮級的機(jī)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。當(dāng)泵的人口壓力低于相應(yīng)水溫下的飽和壓力時，會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的zui小裝置汽蝕余量；適當(dāng)加大進(jìn)水管直徑，縮短進(jìn)水管長度，減少管路附件，通流部分?jǐn)嗝孀兓柿η髗ui小，提高管壁的粗糙度；減少彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作轉(zhuǎn)速；采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂;進(jìn)水流道設(shè)計要合理，力求平滑，使進(jìn)人葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū)；提高制造加工質(zhì)量，避免因為葉片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過大，壓降過多；提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進(jìn)口處設(shè)置水力增能器，增能器的結(jié)構(gòu)，提高泵的吸人壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度；盡量減少進(jìn)水管路水頭損失；采用雙吸式泵。
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(jìn)口。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(jìn)水條件，進(jìn)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(chǔ)的設(shè)計。基礎(chǔ)的重量應(yīng)為泵和電機(jī)等機(jī)械重量總合的三倍以上；盛水池的基礎(chǔ)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹姸?電機(jī)支架與基礎(chǔ)做成一體或做成面接觸；在泵和支架之間設(shè)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(hù)過程消除振動
1、軸和軸系。安裝前檢查水泵軸、電機(jī)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(jìn)一步加工；檢查與導(dǎo)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。保證動、靜平衡合格。
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(dá)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(biāo)準(zhǔn);各處潤滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平，嚴(yán)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(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)：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(dá)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應(yīng)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(jī)軸承間隙合適；適當(dāng)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。
消除由于泵的選型和操作不當(dāng)引起的振動
兩泵并聯(lián)應(yīng)保證泵性能相同。泵性能曲線應(yīng)為緩降型為好，不能有駝峰。使用時要注意：消除導(dǎo)致水泵超載的因素，比如流道堵塞;適當(dāng)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(yīng)加足預(yù)潤滑水，避免干啟動，直至水泵出水后再停止注水;定期向需要注油的軸承適量注油;對于長軸液下離心泵，因為軸系存在著扭轉(zhuǎn)振動，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時可以適當(dāng)提高潤滑油的粘度，防止液體動壓潤滑膜的破壞。zui后，為了防止泵的振幅過大，還可以使用測量分析振動狀況來確定水泵的工作參數(shù)。
