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引起化工离心泵振动原因分析

文章出处:离心泵     发布时间 :2022-8-22 14:12:02     浏览量:372
      化工离心泵是指靠叶轮旋转产生的离心力来输送液体的泵。水泵在启动前必须使泵壳和吸水管内充满水,启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
引起离心泵振动原因
        ——轴
     轴很长的泵易发生轴刚度不足、挠度太大、轴系直线度差的情况,造成动件(传动轴)与静件(滑动轴承或口环)之间碰摩,形成振动。
     另外,泵轴太长,受水池中流动水冲击的影响较大,使泵水下部分的振动加大。轴端的平衡盘间隙过大,或者轴向的工作窜动量调整不当,会造成轴低频窜动,导致轴瓦振动。旋转轴的偏心会导致轴的弯曲振动。图片 二、引起离心泵振动十大原因
       ——基础及泵支架
驱动装置架与基础之间采用的接触固定方式不好,基础和电机系统吸收、传递、隔离振动能力差,导致基础和电机的振动都超标。水泵基础松动或者水泵机组在安装过程中形成弹性基础,或者由于油浸水泡造成基础刚度减弱,水泵就会产生与振动相位差1800的另一个临界转速,从而使水泵振动频率增加。如果增加的频率与某一外在因素频率接近或相等,就会使水泵的振幅加大。

另外,基础地脚螺栓松动导致约束刚度降低,会使电机的振动加剧。

                 离心泵

        ——联轴器
联轴器连接螺栓的周向间距不良,对称性被破坏;
联轴器加长节偏心,会产生偏心力;
联轴器锥面度超差;
联轴器静平衡或动平衡不好; 
弹性销和联轴器的连接过紧,使弹性柱销失去弹性调节功能造成联轴器不能很好对中;
联轴器与轴的间隙太大;
联轴器胶圈的机械磨损导致联轴器胶圈配合性能下降;
联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。
这些原因都会造成振动。图片四、引起离心泵振动十大原因
       ——水泵自身因素
叶轮旋转时产生的非对称压力场;
吸水池和进水管涡流;
叶轮内部以及涡壳、导流叶片漩涡的发生及消失;
阀门半开造成漩涡产生的振动;
由于叶轮叶片数有限而导致出口压力分布不均;
叶轮内的脱流、喘振;
流道内的脉动压力、汽蚀;
水在泵体中流动,对泵体会有摩擦和冲击,如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘造成振动;
输送高温水的锅炉给水泵易发生汽蚀振动;
泵体内压力脉动,主要是泵叶轮密封环,泵体密封环的间隙过大,造成泵体内泄漏损失大,回流严重,进而造成转子轴向力的不平衡和压力脉动,会增强振动。
另外,对于输送热水的热水泵,如果启动前泵的预热不均或者水泵滑动销轴系统的工作不正常造成泵组的热膨胀,会诱发启动阶段的剧烈振动;
泵体来自热膨胀等方面的内应力不能释放,则会引起转轴支撑系统刚度的变化,当变化后的刚度与系统角频率成整倍数关系时,就会发生共振。图片五、引起离心泵振动十大原因
         ——电机
电机结构件松动、轴承定位装置松动、铁芯硅钢片过松、轴承因磨损导致支撑刚度下降,会引起振动。质量偏心,转子弯曲或质量分布问题导致的转子质量分布不均,造成静、动平衡量超标。
另外,鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂,会造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不平衡会引起振动;电机缺相,各相电源不平衡等原因也能引起振动。电机定子绕组由于安装工序的操作质量问题,造成各相绕组之间的电阻不平衡,因而导致产生的磁场不均匀,产生了不平衡的电磁力,这种电磁力成为激振力引发振动。图片六、引起离心泵振动十大原因
       ——水泵选型和变工况运行
每台泵都有自己的额定工况点,实际的运行工况与设计工况是否符合,对泵的动力学稳定性有重要的影响。水泵在设计工况下运行会比较稳定,但在变工况下运行时,由于叶轮中产生径向力的作用,振动有所加大;或者单泵选型不当及两种型号不匹配的泵并联,这些都会造成泵的振动。
         ——轴承及润滑
轴承的刚度太低会造成第一临界转速降低,引起振动。另外,导轴承性能不良导致耐磨性差、固定不好、轴瓦间隙过大,也容易造成振动。
推力轴承和其他的滚动轴承的磨损,会使轴的纵向窜动振动以及弯曲振动同时加剧。润滑油选型不当、变质、杂质含量超标及润滑管道不畅而导致的润滑故障,都会造成轴承工况恶化,引发振动。电动机滑动轴承油膜的自激也会产生振动。图片八、引起离心泵振动十大原因
        ——管道及其安装固定
泵的出口管道支架刚度不够,变形太大,造成管道下压在泵体上,使得泵体和电机的对中性破坏;
管道在安装过程中较劲太大,进出口管路与泵连接时内应力大;
进、出口管线松动,约束刚度下降甚至失效;
出口流道部分全部断裂,碎片卡入叶轮;
管路不畅,如出水口有气囊;
出水阀门掉板,或没有开启;
进水口有进气,流场不均,压力波动。
这些原因都会直接或间接导致泵和管路的振动。