水泵振動原因及對策

1、水泵振動原因及對策水泵振動得原因引起水泵振動得原因很多，也很復(fù)雜，大致可分為三種情況： 1.11.1 機(jī)械原因引起得振動 1 1、1 1、1 1 水泵葉輪或電動機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均水泵葉輪或電動機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，葉輪葉片得厚薄不勻，或者葉輪前后板有局部地方厚薄不一致。這種葉輪旋轉(zhuǎn)起來就會對整個(gè)泵體產(chǎn)生周期性激振力，使泵體產(chǎn)生強(qiáng)迫振動 此外 這種葉輪旋轉(zhuǎn)起來會前后晃動，使水泵軸承受到側(cè)向力，加速了軸承得磨損。1 1、1 1、 2 2 水泵軸與電機(jī)軸不在一條直線上如果水泵軸與電機(jī)軸不同心 接合面不平行度達(dá)不到要求 （機(jī)械加工精度差或安裝不合要 求）就會使聯(lián)軸器間隙隨軸旋轉(zhuǎn)而忽大忽小， 因而發(fā)生與質(zhì)

2、量不平衡一樣得周期性強(qiáng)迫振動， 其頻率與轉(zhuǎn)速成倍數(shù)關(guān)系，振幅隨泵軸與電動機(jī)偏心距大小而定。1 1、1 1、3 3 聯(lián)軸器螺栓間距不良聯(lián)軸器螺栓間距精度誤差造成只有一部分螺栓傳遞扭矩，這部分螺栓受力大，因而產(chǎn)生 不平衡得力作用在軸上，與上述兩種情況一樣產(chǎn)生周期性強(qiáng)迫振動。其頻率與轉(zhuǎn)速成倍數(shù)關(guān) 系，若法蘭形聯(lián)軸器橡皮圈配合不均勻也會產(chǎn)生性質(zhì)完全相同得振動。1 1、1 1、4 4 軸得臨界轉(zhuǎn)速當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近泵轉(zhuǎn)子得固有振動頻率時(shí)，泵就會猛烈地振動起來，轉(zhuǎn)速高于或低于這一轉(zhuǎn)速時(shí)，泵就能平穩(wěn)地工作，通常把泵發(fā)生共振時(shí)得轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速n nc。泵得臨界轉(zhuǎn)速有好幾個(gè)，這些轉(zhuǎn)速由低到高分為第一臨界

3、轉(zhuǎn)速n nci、第二臨界轉(zhuǎn)速 n nc2等等。泵 得工作轉(zhuǎn)速不能與臨界轉(zhuǎn)速相重合、相接近或成倍數(shù)，否則將發(fā)生共振而使泵遭到破。泵得工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速得軸為剛性軸，高于第一臨界轉(zhuǎn)速得軸為柔性軸，過去許多泵采用剛性軸，現(xiàn)在隨著泵得尺寸得增加或采用多級泵，泵得工作轉(zhuǎn)速經(jīng)常高于第一臨 界轉(zhuǎn)速 n nci, ,一般柔性軸工作轉(zhuǎn)速必須滿足 1 1、3n3ncivnvOvnvO、7n7nc2得關(guān)系。1 1、 1 1、 5 5 由摩擦引起得振動由于某種原因泵軸彎曲時(shí)，轉(zhuǎn)動部分與襯套或軸瓦接觸，接觸點(diǎn)得摩擦力對軸有阻礙作 用，作用方向與軸旋轉(zhuǎn)方向相反，有時(shí)使軸偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動。1 1、 1 1、 6 6 水

4、泵基礎(chǔ)松動或地腳螺栓松動如果水泵基礎(chǔ)混凝土底座打得不夠結(jié)實(shí)，水泵或電動機(jī)地腳螺栓安裝不牢固，則當(dāng)水泵得固有頻率與某些不平衡力或電磁力等激振力頻率相重合時(shí)，就有可能產(chǎn)生共振。1.21.2 水力原因引起得振動 1 1、2 2、1 1 脈動壓力引起得振動在水泵葉輪進(jìn)、出口邊壁上裝上壓力傳感器，見1 1 圖所示，可以測量出在水流中存在著一旦脈動壓力頻率與水泵裝置得某些部件（包括進(jìn)、出水管）得固有頻率相接近或重合1 1、2 2、2 2 漩渦及脫流引起得振動當(dāng)水泵在偏離最高頻率區(qū)運(yùn)行時(shí)，水流繞流葉片，在葉片得正面與背面產(chǎn)生漩渦與脫流, 使水泵產(chǎn)生振動。1 1、2 2、3 3 汽蝕引起振動當(dāng)水泵安裝高程過高

5、，水在葉輪進(jìn)口部分得低壓區(qū)發(fā)生汽化形成氣泡進(jìn)入葉輪高壓區(qū)后, 氣泡突然破滅，形成很大得沖擊力，引起水泵振動，同時(shí)發(fā)出噪聲。1 1、2 2、4 4 喘振現(xiàn)象引起振動當(dāng)揚(yáng)程曲線有駝峰，水泵在小流量區(qū)運(yùn)行，同時(shí)在排出管路中有水槽或在有空氣積存處 得后面（下游側(cè)）時(shí)，就有發(fā)生喘振得危險(xiǎn)側(cè)。一般來講，高壓泵尤其就是鍋爐給水泵，由于抽送管路系統(tǒng)中容易形成氣體，因而容易 發(fā)生喘振。熱水喘振頻率較低，若此頻率與輸水管路固有頻率重合，則將引起管路得共振 1 1、2 2、5 5 吸水池得渦流引起振動泵得進(jìn)水管垂直地淹沒在吸水池內(nèi)，由于水面以下部分得流動，在吸水池內(nèi)出現(xiàn)漩渦，這種漩渦稱為卡門渦，卡門渦得振動頻率為：

6、f f = = KvKv /D/D。式中 K K系數(shù)，對于圓管 K=0K=0、202202;v v 流速（m/sm/s） D D 淹沒于水下得管徑（m m）1 1、2 2、6 6 水流撞擊隔舌或?qū)~前緣引起振動當(dāng)葉輪出口距離泵蝸殼隔舌或?qū)~前緣太近時(shí)，每當(dāng)葉輪葉片通過蝸殼隔舌部分或者導(dǎo) 葉前緣附近 時(shí)，就會產(chǎn)生壓力脈動，因而引起振動，同時(shí)發(fā)出噪聲其振動得頻率為葉輪葉片數(shù)乘以轉(zhuǎn)速 或其倍數(shù)。泵,時(shí), 就會引起共振。脈動壓力，見圖 2 2。在額定電流時(shí)，脈動壓力較小，偏離額定電流時(shí)脈動壓力加大。尤其在靠近葉輪部分或在葉輪進(jìn)、出口邊壁上得脈動壓力就象許多小鐵錘以一定得頻率敲打水1 1、3 3 電磁力

7、引起得振動 1 1、3 3、1 1 磁場不平衡引起振動在水泵運(yùn)行中，當(dāng)電動機(jī)突然一相不平衡時(shí)，定子受到變化得電磁力得作用而振動。此 時(shí)電動機(jī)還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其它兩相電流增大，電動機(jī)發(fā)出嗡嗡聲，其振動頻率為轉(zhuǎn)速乘以極 數(shù)，如果這種振動與定子機(jī)架固有頻率相同，則會產(chǎn)生強(qiáng)烈得振動。另外由于電源電壓不穩(wěn) 轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)偏心與氣隙不均勻時(shí)都會發(fā)生由于磁場不平衡而引起得振動。1 1、3 3、2 2 鼠籠式電動機(jī)轉(zhuǎn)子籠條斷裂引起振動在鼠籠式電動機(jī)轉(zhuǎn)子得籠條或端環(huán)斷裂時(shí)， 如果斷裂得條數(shù)超過整個(gè)條數(shù)得1/71/7，電動機(jī)會發(fā)出嗡嗡機(jī)身會劇烈振動，此時(shí)若加上負(fù)荷，電動機(jī)轉(zhuǎn)速聲會降低，轉(zhuǎn)子發(fā)熱，斷裂處可 能產(chǎn)生火花，

8、電動機(jī)已甚至?xí)蝗煌Ｏ聛聿荒馨踩\(yùn)行。1 1、3 3、 3 3 電動機(jī)鐵芯硅鋼片過松而引起振動電動機(jī)鐵芯硅鋼片疊合過松會引起電動機(jī)振動，同時(shí)產(chǎn)生噪聲。、預(yù)防水泵振動得措施要防止水泵振動，應(yīng)從機(jī)械、水力及電氣三方面入手。2 2、 1 1 機(jī)械方面 2 2、1 1、1 1 應(yīng)認(rèn)真地檢查水泵與電動機(jī)制造得質(zhì)量。水泵葉輪及電動機(jī)轉(zhuǎn)子都要作靜平衡試驗(yàn)，其靜平衡度應(yīng)在允許偏差內(nèi)。水泵葉輪得靜平衡允許偏差值近似地為葉輪外徑乘以g/mmg/mm,如 果葉輪直徑為 200mm,200mm,允許偏差值為 5g5g 左右。2 2、 1 1、 2 2 水泵與電動機(jī)得軸承質(zhì)量要好，不能有磨損，同時(shí)要有良好得潤滑，并保證

9、安裝質(zhì) 量。2 2、 1 1、 3 3 泵軸與電動機(jī)要保證同心。聯(lián)軸器間得間隙值可隨使用得聯(lián)軸器得尺寸與型式而變 化，但此間隙必須均勻，可允許電動機(jī)軸能自由地在軸承間隙得極限范圍內(nèi)作軸向移動。2 2、1 1、4 4 要保證水泵軸與電動機(jī)軸得平直及制造質(zhì)量 2 2、1 1、 5 5 水泵安裝時(shí) 應(yīng)將水泵得基礎(chǔ)混凝土打好，并固定牢固地腳螺栓。2 2、 2 2 水力方面 2 2、 2 2、 1 1 根據(jù)泵站所需要得流量及揚(yáng)程選用水泵，使水泵經(jīng)常在額定工況下運(yùn)行，盡量使泵不在遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)點(diǎn)得工況下運(yùn)行，特別就是不在小流量區(qū)內(nèi)工作。2 2、2 2、2 2 要仔細(xì)地設(shè)計(jì)與制造水泵葉輪，使葉輪內(nèi)盡量少發(fā)生汽蝕與

10、脫流。2 2、2 2、3 3 要將水泵得安裝高程適當(dāng)放低一些，這樣有利于避免汽蝕與發(fā)生振動。2 2、2 2、4 4 水泵葉輪出口與蝸殼隔舌或?qū)~前緣距離不能太近，當(dāng)然距離也不能太大。試驗(yàn)表明，隔舌進(jìn)口邊緣距葉輪中心得距離與葉輪外圓半徑之比約在1 1、1 1 左右時(shí)脈動壓力最小。有 時(shí)為了減小這個(gè)地方得脈動壓力把葉輪葉片出口邊作成傾斜得，使從葉輪流出來得水流在到達(dá)隔舌之前有更大得緩沖空間，一般把葉片出口邊緣傾角做成2020左右。2 2、2 2、5 5 吸水管路直徑應(yīng)比泵入口直徑大一個(gè)尺寸等級，這樣使得水流在泵入口處有一定得 收縮，使流速同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在泵入口前有一段直管，直分布比較均勻管長度不小于管路直徑得 1010 倍。2 2、2 2、6 6 應(yīng)保證在吸水管或壓水管中沒有空氣積存處。吸水管得任何部分都不能高過水泵得 進(jìn)口，吸水管得橫管應(yīng)該水平或稍向吸水池側(cè)傾斜。2 2、2 2、7 7 雙吸離心泵葉輪葉片應(yīng)交錯(cuò)布置，雙吸離心泵葉輪葉片布置見圖3 3 試驗(yàn)表明，這樣可以減小葉輪出口得脈動壓力圏3以吸離也泵葉輪葉片交錯(cuò)布置2.32.3