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水泵振动原因及其消除措施(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/7/20 9:52:30   

 关键词:  水泵振动 联轴器 汽蚀

滑动轴承的选择。采用无须润滑的滑动轴承;在液态烃等化工泵中,滑动轴承材料应采用具有良好自润滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;在深井热水泵中,导流 衬套选择填充聚四氟乙烯、石墨和铜粉的材质,并合理设计其结构,使滑动轴承的固定可靠;叶轮密封环和泵体密封环处采用摩擦因数小的摩擦副,比如M20lK 石墨材料一钢;限制最高转速;提高轴瓦承载能力及轴承座的刚度。

使用应力释放系统。对于输送热水的泵,设计时,应使由泵体变形而引起的连接件之间的结构应力得以释放,比如在泵体地脚螺栓上面增加螺栓套,避免泵体直接和刚度很大的基础接触。

水泵的水力设计注意事项

合理地设计水泵叶轮及流道,使叶轮内少发生汽蚀和脱流;合理选择叶片数、叶片出口角、叶片宽度、叶片出口排挤系数等参数,消除扬程曲线驼峰;泵叶轮出 口与蜗壳隔舌的距离,有资料认为该值为叶轮外径的十分之一时,脉动压力最小;把叶片的出口边缘做出倾角(比如做成20。左右),来减小冲击;保证叶轮与蜗 壳之间的间隙;提高泵的工作效率。同时,对泵的出水流道等相关流道进行优化设计,减少水力损失引起的振动。合理设计各种泵的进水段处的吸入室,以及压缩级 的机械结构,减少压力脉冲,可以保证流场稳定,提高泵的工作效率,减小能量损失,也可以提高泵的振动动态性能的稳定性。

汽蚀振动是泵振动的很重要的一部分。当泵的人口压力低于相应水温下的和压力时,会发生伴随剧烈振动的汽蚀。减小汽蚀的措施包括:确定水泵的安装高度 时,使装置的有效汽蚀余量大于泵的最小装置汽蚀余量;适当加大进水管直径,缩短进水管长度,减少管路附件,通流部分断面变化率力求最小,提高管壁的粗糙 度;减少弯头数目和加大管道转弯角度;降低水泵的工作转速;采用抗空化汽蚀的材料,比如不锈钢,或在容易发生汽蚀的部位涂环氧树脂;进水流道设计要合理, 力求平滑,使进人叶轮的水流速度和压力分布均匀,避免局部低压区;提高制造加工质量,避免因为叶片型线不准确造成局部流速过大,压降过多;提高泵装置的抗 汽蚀性能,包括在泵的进口处设置水力增能器,增能器的结构,提高泵的吸人压头,从而提高泵装置汽蚀余量;增加几何倒灌高度;尽量减少进水管路水头损失;采 用双吸式泵。

为了保证吸水管或压水管内无空气积存,吸水管的任何部分都不能高过水泵的进口。为了减小人水口处的压力脉动,吸水管路直径应比泵人口直径大一个尺寸数量 级,以便水流在泵人口处有一定的收缩,使流速分布比较均匀,同时还应当在泵人口前有一段直管,直管长度不小于管路直径的10倍。

注意创造良好进水条件,进水池内水流要平稳均匀,以消除伴随卡门涡旋的振动。

基础的设计。基础的重量应为泵和电机等机械重量总合的三倍以上;盛水池的基础应具有相当的强度;电机支架与基础最好做成一体或做成面接触;在泵和支架 之间设置隔振垫或隔振器。另外,在管路之间采用减振材料连接,减少管路布置,可以消除弹性接触和水力损失带来的振动。

从安装和维护过程消除振动轴和轴系。安装前检查水泵轴、电机轴、传动轴有没有弯曲变形、质量偏心的情况,若有,则必须矫正或者进一步加工;检查与导轴承接触的传动轴,是否因弯 曲而摩擦轴瓦或衬套而使自己受激力。如果监测表明,轴实际上已经弯曲了,则矫正泵轴。同时,检查轴的端间隙值,若该值过大,则表明轴承已磨损,需更换轴承。

叶轮。动、静平衡是否合格。

联轴器。螺栓间距是否良好;弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧;联轴器内孔与轴的配合是否过松,若太松,可采用诸如喷涂的方法来减小联轴器内径直至其达到过渡配合所要求的尺寸,而后将联轴器固定在轴上。

滑动轴承。间隙值是否符合标准;各处润滑是否良好;提高泵的轴瓦检修工艺水平,严格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循环程序,保证轴瓦与轴颈的接触面积达到规定的标准

①泵轴颈与轴承间隙值,通过更换前后轴承、研磨、刮瓦、调整等手段达到合格。

②泵轴承体与轴承箱球面顶间隙值合格。

③泵轴轴承下瓦和泵轴轴颈接触点及接触角度:标准规定下瓦背与轴承座接触面积应在60%以上,轴颈处滑动接触面上的接触点密度保持在每平方厘米2一4个点,接触角度保持在60“一90”。

支架和底板。及时发现有振动的支撑件的疲劳情况,防止因为强度和刚度降低造成固有频率下降。

间隙和易损件。保证电机轴承间隙合适;适当调整叶轮与涡壳之间的间隙;定期检查、更换叶轮口环、泵体口环、级间衬套、隔板衬套等易磨损零件。

消除由于泵的选型和操作不当引起的振动两泵并联应保证泵性能相同。泵性能曲线应为缓降型为好,不能有驼峰。使用时要注意:消除导致水泵超载的因素,比如流道堵塞;适当延长泵的启时间,减小对传 动轴的扰动,减小转动部件和静止零件之间的碰撞和摩擦,以及由此引起的热变形;对于水润滑的滑动轴承,启动过程中应加足预润滑水,避免干启动,直至水泵出 水后再停止注水;定期向需要注油的轴承适量注油;对于长轴液下离心泵,因为轴系存在着扭转振动,若使用的有推力瓦,则受损伤的主要是推力瓦,这时可以适当 提高润滑油的粘度,防止液体动压润滑膜的破坏。最后,为了防止泵的振幅过大,还可以使用测量分析振动状况来确定水泵的最佳工作参数。

三、结论泵振动的诱因包括机械的、水力的和电力的原因。

振动控制综合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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