顧聰

　　摘　要：近年來，隨著我市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化的不斷建設(shè)，人民對生活的要求也越來越高，使得閘站不僅在汛期承擔(dān)著防洪排澇運行任務(wù)，還承擔(dān)著市區(qū)河道換水的工作，因此，閘站的安全可靠運行也顯得尤其的重要。當(dāng)設(shè)備投入使用一段時間后，由于維護(hù)使用不當(dāng)，有時機(jī)組出現(xiàn)故障不能及時進(jìn)行處理，帶病運行；有時水泵機(jī)組被迫長時間超負(fù)荷運行，運行條件不斷惡化，加重了水泵機(jī)組的損壞程度，的就是水泵振動越來越大，下面就振動的原因和減輕振動的措施進(jìn)行一些探討分析。
　　關(guān)鍵詞：軸流泵；振動；故障；處理方法
　　1.前言
　　振動程度是用來評價水泵機(jī)組在運行過程中可靠性的重要指標(biāo)。當(dāng)振動發(fā)生超標(biāo)時就有可能引起以下的危害：電機(jī)和管路發(fā)生振動，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，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型立式異步電動機(jī)。
　　2.引起泵振動原因的分析
　　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、隔離振動能力差，導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動都超標(biāo)。水泵基礎(chǔ)松動，或者水泵機(jī)組在安裝過程中形成彈性基礎(chǔ)，水泵就會產(chǎn)生與振動相位差1800的另一個臨界轉(zhuǎn)速，從而使水泵振動頻率增加，如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等，就會使水泵的振幅加大。另外，基礎(chǔ)地腳螺栓松動，導(dǎo)致約束剛度降低，會使電機(jī)的振動加劇。
　　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，對稱性被破壞。
　?。?）聯(lián)軸器加長節(jié)偏心，將會產(chǎn)生偏心力。
　?。?）聯(lián)軸器靜平衡或動平衡不好。
　?。?）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)軸器上使用的傳動螺栓質(zhì)量互相不等。這些原因都會造成振動。
　?。?）泵軸彎曲或者上、下軸不同心，導(dǎo)致振動。
　　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。
　?。?）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。
　?。?）使用中葉輪與葉輪外殼之間、級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，這些將會加劇泵的振動。
　　2.4傳動軸及其輔助件
　　軸很長的泵，易發(fā)生軸剛度不足，撓度太大，軸系直線度差的情況，造成動件（傳動軸）與靜件（橡膠軸承）之間碰摩，形成振動。另外，泵軸太長，受水池中流動水沖擊的影響較大，使泵水下部分的振動加大。軸端的平衡盤間隙過大，或者軸向的工作竄動量調(diào)整不當(dāng)，會造成軸低頻竄動，導(dǎo)致振動。旋轉(zhuǎn)軸的偏心，會導(dǎo)致軸的彎曲振動。
　　2.5泵的選型和超工況運行
　　每臺泵都有自己的額定工況點，實際的運行工況與設(shè)計工況是否符合，對泵的動力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。水泵在設(shè)計工況下運行比較穩(wěn)定，但在超工況下運行時，由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用，振動有所加大。
　　2.6軸承及潤滑
　?。?）軸承的剛度太低，會造成臨界轉(zhuǎn)速降低，引起振動。
　　（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大，產(chǎn)生振動。
　?。?）上、下軸之間聯(lián)軸節(jié)間隙過大，也容易造成振動。
　?。?）而推力軸承和其他的滾動軸承的磨損，則會使軸的縱向竄動振動以及彎曲振動同時加劇。
　　（5）潤滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤滑管道不暢而導(dǎo)致的潤滑故障，都會造成軸承工況惡化，引發(fā)振動。電動機(jī)滑動軸承油膜的自激也會產(chǎn)生振動。
　　2.7配套電動機(jī)
　?。?）定、轉(zhuǎn)子氣隙調(diào)整不均，使電機(jī)在運行時由于磁場分布不均，引起電磁振動，引起水泵振動。
　?。?）運行時間長，電機(jī)的端蓋、軸承、軸承套、轉(zhuǎn)子軸頸出現(xiàn)磨損變形，使配合間隙過大，電動機(jī)產(chǎn)生振動，引起水泵振動。
　?。?）轉(zhuǎn)子平衡塊運行中移位，使轉(zhuǎn)子失去平衡導(dǎo)致電動機(jī)振動，引起水泵振動。
　　3.水泵振動的處理方法
　　3.1從設(shè)計制造環(huán)節(jié)消除振動
　　合理布局，盡量減小軸的長度，在必要的時后提高軸承的質(zhì)量。同時應(yīng)當(dāng)合理選擇軸的材質(zhì)，實際生產(chǎn)中我們應(yīng)當(dāng)選用剛度較高的軸。
　　3.2從產(chǎn)生振動的原因中消除振動
　　（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、電動機(jī)軸及傳動軸有無彎曲變形。若水泵軸已彎曲變形，則應(yīng)該加工處理，對已經(jīng)變形的水泵軸進(jìn)行校正，若是無法校正處理，則應(yīng)當(dāng)在時間更換新的水泵軸。
　?。?）在安裝的過程中要仔細(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。安裝后啟動前應(yīng)再一次對同心度進(jìn)行校驗，避免由于安裝過程對同心度的破壞及安裝其他設(shè)備時引起的水泵和電機(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、葉輪上是否有無異物纏繞，若葉輪損壞嚴(yán)重，影響安全運行，應(yīng)及時更換葉輪。
　?。?）檢查聯(lián)軸器連接螺栓是否松動，如有松動應(yīng)立即擰緊，防止螺栓連接松動引起振動。
　?。?）安裝地腳螺絲時必須擰緊，并墊上合適的彈性墊圈，以吸收部分振動。
　?。?）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)卡尺測量上、下軸與橡膠軸承之間間隙，并與設(shè)計圖紙的要求對比，間隙過大會導(dǎo)致振動，應(yīng)更換橡膠軸承。
　?。?）檢查泵管內(nèi)和流道內(nèi)是否有樹枝等大型異物，導(dǎo)致運行時葉輪受阻導(dǎo)致振動。
　?。?）拆下聯(lián)軸器，觀察電動機(jī)自身的振動情況，是否由于電機(jī)振動導(dǎo)致水泵振動，當(dāng)電機(jī)發(fā)生振動后，應(yīng)先查明原因，對癥下藥。
　?。?0）盡量保持水泵在合理工況下運行，避免超負(fù)荷運行和在振動區(qū)域內(nèi)運行。
　　4.結(jié)論
　　水泵的振動可分為機(jī)械振動、水力振動和電磁振動。在泵站的運行中，低強(qiáng)度的機(jī)械振動是不可避免的。在水泵的安裝和維護(hù)過程中，應(yīng)盡量利用*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)組停運期間對運行和維修人員進(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)毛病時能及時而有效的得到專業(yè)的修理和維護(hù)。從而保證水泵的良好運行工況，降低機(jī)組的振動。
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來源：《科學(xué)與財富》2017年25期