引起離心泵振動(dòng)的十大原因分析

為您介紹一項水處理專(zhuān)業(yè)知識——引起離心泵振動(dòng)的十大原因分析。

離心泵（centrifugal pump）是指靠葉輪旋轉產(chǎn)生的離心力來(lái)輸送液體的泵。水泵在啟動(dòng)前必須使泵殼和吸水管內充滿(mǎn)水，啟動(dòng)電機，使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉運動(dòng)，水發(fā)生離心運動(dòng)，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。

本文將為您詳細介紹引起離心泵振動(dòng)的十大原因。

一、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——軸

軸很長(cháng)的泵易發(fā)生軸剛度不足、撓度太大、軸系直線(xiàn)度差的情況，造成動(dòng)件（傳動(dòng)軸）與靜件（滑動(dòng)軸承或口環(huán)）之間碰摩，形成振動(dòng)。

另外，泵軸太長(cháng)，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(pán)間隙過(guò)大，或者軸向的工作竄動(dòng)量調整不當，會(huì )造成軸低頻竄動(dòng)，導致軸瓦振動(dòng)。旋轉軸的偏心會(huì )導致軸的彎曲振動(dòng)。

二、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——基礎及泵支架

驅動(dòng)裝置架與基礎之間采用的接觸固定方式不好，基礎和電機系統吸收、傳遞、隔離振動(dòng)能力差，導致基礎和電機的振動(dòng)都超標。水泵基礎松動(dòng)或者水泵機組在安裝過(guò)程中形成彈性基礎，或者由于油浸水泡造成基礎剛度減弱，水泵就會(huì )產(chǎn)生與振動(dòng)相位差1800的另一個(gè)臨界轉速，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，基礎地腳螺栓松動(dòng)導致約束剛度降低，會(huì )使電機的振動(dòng)加劇。

三、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——聯(lián)軸器

聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良，對稱(chēng)性被破壞；

聯(lián)軸器加長(cháng)節偏心，會(huì )產(chǎn)生偏心力；

聯(lián)軸器錐面度超差；

聯(lián)軸器靜平衡或動(dòng)平衡不好；

彈性銷(xiāo)和聯(lián)軸器的連接過(guò)緊，使彈性柱銷(xiāo)失去彈性調節功能造成聯(lián)軸器不能很好對中；

聯(lián)軸器與軸的間隙太大；

聯(lián)軸器膠圈的機械磨損導致聯(lián)軸器膠圈配合性能下降；

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)。

四、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——水泵自身因素

葉輪旋轉時(shí)產(chǎn)生的非對稱(chēng)壓力場(chǎng)；

吸水池和進(jìn)水管渦流；

葉輪內部以及渦殼、導流葉片漩渦的發(fā)生及消失；

閥門(mén)半開(kāi)造成漩渦產(chǎn)生的振動(dòng)；

由于葉輪葉片數有限而導致出口壓力分布不均；

葉輪內的脫流、喘振；

流道內的脈動(dòng)壓力、汽蝕；

水在泵體中流動(dòng)，對泵體會(huì )有摩擦和沖擊，如水流撞擊隔舌和導流葉片的前緣造成振動(dòng)；

輸送高溫水的鍋爐給水泵易發(fā)生汽蝕振動(dòng)；

泵體內壓力脈動(dòng)，主要是泵葉輪密封環(huán)，泵體密封環(huán)的間隙過(guò)大，造成泵體內泄漏損失大，回流嚴重，進(jìn)而造成轉子軸向力的不平衡和壓力脈動(dòng)，會(huì )增強振動(dòng)。

另外，對于輸送熱水的熱水泵，如果啟動(dòng)前泵的預熱不均或者水泵滑動(dòng)銷(xiāo)軸系統的工作不正常造成泵組的熱膨脹，會(huì )誘發(fā)啟動(dòng)階段的劇烈振動(dòng)；

泵體來(lái)自熱膨脹等方面的內應力不能釋放，則會(huì )引起轉軸支撐系統剛度的變化，當變化后的剛度與系統角頻率成整倍數關(guān)系時(shí)，就會(huì )發(fā)生共振。

五、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——電機

電機結構件松動(dòng)、軸承定位裝置松動(dòng)、鐵芯硅鋼片過(guò)松、軸承因磨損導致支撐剛度下降，會(huì )引起振動(dòng)。質(zhì)量偏心，轉子彎曲或質(zhì)量分布問(wèn)題導致的轉子質(zhì)量分布不均，造成靜、動(dòng)平衡量超標。

另外，鼠籠式電動(dòng)機轉子的鼠籠籠條有斷裂，會(huì )造成轉子所受的磁場(chǎng)力和轉子的旋轉慣性力不平衡會(huì )引起振動(dòng)；電機缺相，各相電源不平衡等原因也能引起振動(dòng)。電機定子繞組由于安裝工序的操作質(zhì)量問(wèn)題，造成各相繞組之間的電阻不平衡，因而導致產(chǎn)生的磁場(chǎng)不均勻，產(chǎn)生了不平衡的電磁力，這種電磁力成為激振力引發(fā)振動(dòng)。

六、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——水泵選型和變工況運行

每臺泵都有自己的額定工況點(diǎn)，實(shí)際的運行工況與設計工況是否符合，對泵的動(dòng)力學(xué)穩定性有重要的影響。水泵在設計工況下運行會(huì )比較穩定，但在變工況下運行時(shí)，由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用，振動(dòng)有所加大；或者單泵選型不當及兩種型號不匹配的泵并聯(lián)，這些都會(huì )造成泵的振動(dòng)。

七、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——軸承及潤滑

軸承的剛度太低會(huì )造成第一臨界轉速降低，引起振動(dòng)。另外，導軸承性能不良導致耐磨性差、固定不好、軸瓦間隙過(guò)大，也容易造成振動(dòng)。

推力軸承和其他的滾動(dòng)軸承的磨損，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。潤滑油選型不當、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標及潤滑管道不暢而導致的潤滑故障，都會(huì )造成軸承工況惡化，引發(fā)振動(dòng)。電動(dòng)機滑動(dòng)軸承油膜的自激也會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。

八、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——管道及其安裝固定

泵的出口管道支架剛度不夠，變形太大，造成管道下壓在泵體上，使得泵體和電機的對中性破壞；

管道在安裝過(guò)程中較勁太大，進(jìn)出口管路與泵連接時(shí)內應力大；

進(jìn)、出口管線(xiàn)松動(dòng)，約束剛度下降甚至失效；

出口流道部分全部斷裂，碎片卡入葉輪；

管路不暢，如出水口有氣囊；

出水閥門(mén)掉板，或沒(méi)有開(kāi)啟；

進(jìn)水口有進(jìn)氣，流場(chǎng)不均，壓力波動(dòng)。

這些原因都會(huì )直接或間接導致泵和管路的振動(dòng)。

九、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——零部件間的配合

電機軸和泵軸同心度超差；

電機和傳動(dòng)軸的連接處使用了聯(lián)軸器，聯(lián)軸器同心度超差；

動(dòng)、靜零部件之間（如葉輪毅和口環(huán)之間）設計間隙的磨損變大；

中間軸承支架與泵筒體間隙超標；

密封圈間隙不合適，造成了不平衡；

密封環(huán)周?chē)�的間隙不均勻，比如口環(huán)未入槽或者隔板未入槽。

這些不利因素都能造成振動(dòng)。

十、引起離心泵振動(dòng)十大原因

——葉輪

離心泵葉輪質(zhì)量偏心。葉輪制造過(guò)程中質(zhì)量控制不好，比如鑄造質(zhì)量、加工精度不合格，或者輸送的液體帶有腐蝕性，葉輪流道受到?jīng)_刷腐蝕，導致葉輪產(chǎn)生偏心。離心泵葉輪的葉片數、出口角、包角、喉部隔舌與葉輪出口邊的徑向距離是否合適等。都會(huì )使用中葉輪口環(huán)與離心泵的泵體口環(huán)之間、級間襯套與隔板襯套之間，由最初的碰摩，逐漸變成機械摩擦磨損，這些情況都會(huì )加劇離心泵的振動(dòng)。