化工泵振動的原因有很多方面的。泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機(jī)軸直接相連,使得泵的動態(tài)性能和電機(jī)的動態(tài)性能相互干涉;高速旋轉(zhuǎn)部件多,動、靜平衡沐能滿足要求;與流體作用的部件受水流狀況影響較大;流體運(yùn)動本身的復(fù)雜性,也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個(gè)因素。
化工泵振動原因分析:
1.化工泵的選型和變工況運(yùn)行
每臺泵都有自己的額定工況點(diǎn),實(shí)際的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況是否符合,對泵的動力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。化工泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行比較穩(wěn)定,但在變工況下運(yùn)行時(shí),由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用,振動有所加大;單泵選型不當(dāng),或是兩種型號不匹配的泵并聯(lián)。這些都會造成泵的振動。
2.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(jī)的對中性破壞;管道在安裝過程中較勁太大,進(jìn)出口管路與泵連接時(shí)內(nèi)應(yīng)力大;進(jìn)、出口管線松動,約束剛度下降甚至失效;出口流道部分全部斷裂,碎片卡人葉輪;管路不暢,如出水口有氣囊;出水閥門掉板,或沒有開啟;進(jìn)水口有進(jìn)氣,流場不均,壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導(dǎo)致泵和管路的振動。
3.電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)件松動,軸承定位裝置松動,鐵芯硅鋼片過松,軸承因磨損而導(dǎo)致支撐剛度下降,會引起振動。質(zhì)量偏心,轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均,造成靜、動平衡量超標(biāo)。另外,鼠籠式電動機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠籠條有斷裂,造成轉(zhuǎn)子所受的磁場力和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡而引起振動,電機(jī)缺相,各相電源不平衡等原因也能引起振動。電機(jī)定子繞組,由于安裝工序的操作質(zhì)量問題,造成各相繞組之間的電阻不平衡,因而導(dǎo)致產(chǎn)生的磁場不均勻,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。
4.化工泵支架及基礎(chǔ)
驅(qū)動裝置架與基礎(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)?;け没A(chǔ)松動,或者化工泵機(jī)組在安裝過程中形成彈性基礎(chǔ),或者由于油浸水泡造成基礎(chǔ)剛度減弱,化工泵就會產(chǎn)生與振動相位差1800的另一個(gè)臨界轉(zhuǎn)速,從而使化工泵振動頻率增加,如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等,就會使化工泵的振幅加大。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。
5.聯(lián)軸器
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)軸器錐面度超差;聯(lián)軸器靜平衡或動平衡不好;彈性銷和聯(lián)軸器的配合過緊,使彈性柱銷失去彈性調(diào)節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對中;聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大;聯(lián)軸器膠圈的機(jī)械磨損導(dǎo)致的聯(lián)軸器膠圈配合性能下降;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。
6.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(滑動軸承或口環(huán))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)致軸瓦振動。旋轉(zhuǎn)軸的偏心,會導(dǎo)致軸的彎曲振動。
7.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。另外,導(dǎo)軸承性能閉不良導(dǎo)致耐磨性差,固定不好,軸瓦間隙過大,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(shí)加劇。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。
8.零部件間的配合
電機(jī)軸和泵軸同心度超差;電機(jī)和傳動軸的連接處使用了聯(lián)軸器,聯(lián)軸器同心度超差;動、靜零部件之間(如葉輪毅和口環(huán)之間)的設(shè)計(jì)間隙的磨損變大;中間軸承支架與泵筒體間隙超標(biāo);密封圈間隙不合適,造成了不平衡;密封環(huán)周圍的間隙不均勻,比如口環(huán)未人槽或者隔板未人槽,就會發(fā)生這種情況。這些不利因素都能造成振動。