探究泵振動(dòng)的原因及其消除措施

摘要：本文針對(duì)泵機(jī)組中的有關(guān)部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在振動(dòng)的原因進(jìn)行了分析。從泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行以及安裝、維護(hù)等幾個(gè)方面，分別針對(duì)性地提出了消除振動(dòng)的措施。經(jīng)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，保障泵在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的工況和泵在設(shè)計(jì)時(shí)的工況一致；保障泵中各個(gè)零部件的尺寸結(jié)構(gòu)、精確度以及其他特性的適應(yīng)性；保證泵機(jī)安裝時(shí)零部件的質(zhì)量要求和實(shí)際要求可以相符合；保證在對(duì)泵加工的精度要求和設(shè)計(jì)過(guò)程中的精度相一致等措施，就能有效消除泵的振動(dòng)。

關(guān)鍵詞：泵振動(dòng)；原因；消除措施

中圖分類號(hào)：TV8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（a）-0000-00

振動(dòng)程度是用來(lái)評(píng)價(jià)水泵機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中可靠性的重要指標(biāo)。當(dāng)振動(dòng)發(fā)生超標(biāo)時(shí)就有可能引起以下的危害：電機(jī)和管路發(fā)生振動(dòng)，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(dòng)，甚至是損壞。

1泵振動(dòng)原因分析

1.1驅(qū)動(dòng)架與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)間連接不牢靠

泵在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)架和泵基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)間連接不牢靠的現(xiàn)象，使得電機(jī)系統(tǒng)吸收以及隔離振動(dòng)方面的能力較差，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)間的振動(dòng)發(fā)生超標(biāo)現(xiàn)象。在安裝水泵機(jī)組的過(guò)程中，會(huì)形成相應(yīng)的彈性基礎(chǔ)，或是因長(zhǎng)時(shí)間的油浸水泡使基礎(chǔ)剛度減弱，泵機(jī)就會(huì)形成和振動(dòng)相位差間180o的臨界轉(zhuǎn)速現(xiàn)象，導(dǎo)致泵機(jī)振動(dòng)頻率變大，若是此時(shí)增加的頻率和外界因素下的頻率恰巧相同時(shí)，就會(huì)引發(fā)共振現(xiàn)象，增加泵機(jī)的振動(dòng)幅度。同時(shí)，若是泵機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓發(fā)生松動(dòng)，也會(huì)加劇電機(jī)的振動(dòng)。

1.2軸承剛度過(guò)低

泵的軸承剛度過(guò)低，就會(huì)使第一臨界的轉(zhuǎn)速降低，導(dǎo)致振動(dòng)。另一方面，軸承處耐磨性差，導(dǎo)致軸瓦間隙過(guò)大，也會(huì)引發(fā)振動(dòng)；泵中推力軸承以及其他滾動(dòng)軸承間發(fā)生磨損，也會(huì)使軸在縱向加劇彎曲振動(dòng)以及竄動(dòng)振動(dòng)；同時(shí)，潤(rùn)滑油選擇不當(dāng)或是存在雜質(zhì)超標(biāo)等現(xiàn)象，也會(huì)導(dǎo)致軸承間潤(rùn)滑效能發(fā)生故障，使軸承間的工況進(jìn)一步惡化，引發(fā)振動(dòng)。此外，電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承的油膜在自激時(shí)也會(huì)引發(fā)振動(dòng)。

1.3泵的實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)和設(shè)計(jì)不相符

每臺(tái)泵都有特定的額定工況點(diǎn)，泵在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)和設(shè)計(jì)是否相符對(duì)泵的穩(wěn)定性具有很大的影響。經(jīng)研究顯示，泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性最好；然而，若是在變工工況下運(yùn)行，因葉輪間的徑向作用力，就會(huì)加劇振動(dòng)。

1.4管道剛度過(guò)低或是變形過(guò)大

泵在出口處的管道支架剛度過(guò)低或是變形過(guò)大，都會(huì)使管道下壓在泵體上，造成泵機(jī)和電機(jī)的破壞；同時(shí)，在安裝管道過(guò)程中，用力過(guò)猛，或是約束剛度發(fā)生下降，就會(huì)使進(jìn)出口管線發(fā)生松動(dòng)，使泵機(jī)的約束剛度下降，甚至消失；出口處管道發(fā)生全部斷裂，使碎片卡入葉輪中；管道流通不暢；出水閥門沒(méi)有及時(shí)開啟或是出現(xiàn)閥門掉板；泵機(jī)的進(jìn)水口中流場(chǎng)不均，在壓力的作用下發(fā)生波動(dòng)。上述這些現(xiàn)象都會(huì)直接或間接地使泵機(jī)發(fā)生振動(dòng)。

1.5聯(lián)軸器連接螺栓的對(duì)稱性被破壞

聯(lián)軸器間的連接螺栓的對(duì)稱性被破壞，就會(huì)產(chǎn)生一定的偏心力；聯(lián)軸器間的錐面度不佳；聯(lián)軸器間平衡性較差；泵機(jī)連軸器以及彈性銷間的連接過(guò)緊，使彈性柱銷失去相應(yīng)的彈性調(diào)節(jié)功能，使得聯(lián)軸器不能進(jìn)行良好的對(duì)中；聯(lián)軸器以及軸承間的配合間隙性過(guò)大；聯(lián)軸器膠圈間發(fā)生機(jī)械磨損，導(dǎo)致聯(lián)軸器間膠圈的配合性降低；聯(lián)軸器上使用的傳動(dòng)螺栓間的質(zhì)量不均衡等。上述這些因素都會(huì)造成泵機(jī)發(fā)生振動(dòng)。

2消除泵機(jī)振動(dòng)的針對(duì)性解決措施

2.1消除泵機(jī)在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中的振動(dòng)

在泵機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，基礎(chǔ)重量為泵以及電機(jī)機(jī)械重量總和的三倍；電機(jī)支架以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工最好要做成一體化施工；在泵機(jī)以及支架間安裝隔振器以及隔振墊；在各個(gè)管路間利用減振材料進(jìn)行連接，盡量減少管路間的布置，從而消除在彈性面的振動(dòng)。在安裝墊鐵過(guò)程中，要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，保證兩塊斜鐵間的斜面可以對(duì)向進(jìn)行安裝，從而有效保證頂面水平；在灌注地腳螺栓的過(guò)程中，要利用鋼筋預(yù)先進(jìn)行搗實(shí)，并安排專用的扳手檢查螺栓間的擰緊程度；在實(shí)際施工中，現(xiàn)場(chǎng)吊架要按照實(shí)際的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝；施工順序?yàn)檫M(jìn)行支架后將進(jìn)口水平管線安置在管架上，最后在過(guò)濾器進(jìn)口處安裝立管。唯有這樣，才可以充分保證進(jìn)口以及支架間可以進(jìn)行緊密接觸，從而降低泵機(jī)的振動(dòng)。

2.2消除聯(lián)軸器間的振動(dòng)

聯(lián)軸器間的螺栓間距保障良好；彈性套圈以及彈性柱銷間的套圈不能過(guò)緊；聯(lián)軸器以及軸承間的配合是否過(guò)緊，若是之間的配合過(guò)松，可利用噴涂的方法來(lái)減少連軸器的內(nèi)徑，直到其達(dá)到需過(guò)渡配合要求的標(biāo)準(zhǔn)，之后將聯(lián)軸器固定在軸承上。在實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的過(guò)程中，使用的百分表要經(jīng)有關(guān)計(jì)量監(jiān)督部門檢驗(yàn)合格后才能使用，并檢查泵機(jī)中各個(gè)部件間的完整性以及靈活性。為了保證連軸器以及軸承可以實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，在法蘭孔內(nèi)要插入和孔同等大小的三根螺栓，并將三根螺栓全部焊接在一起，從而保證鈍化膜間不會(huì)在外因下被破壞。

2.3選擇適宜的滑動(dòng)軸承

泵機(jī)在安裝過(guò)程中，要選擇不須潤(rùn)滑油的滑動(dòng)軸承；在液態(tài)烴或是其他化工泵中，選擇滑動(dòng)軸承的材料要具有一定的自潤(rùn)滑性，例如聚四氟乙烯等；在深井熱水泵中，所用的導(dǎo)流襯套也要選擇聚四氟乙烯、20%的銅粉以及15%的石墨來(lái)進(jìn)行填充，并采用合理的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加滑動(dòng)軸承間的可靠性；葉輪密封環(huán)以及泵體間的密封環(huán)要利用摩擦系數(shù)較小的摩擦副來(lái)進(jìn)行密封；同時(shí)，限制泵機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，從而提升軸承座以及瓦軸間的承載能力。

2.4軸以及軸系間的質(zhì)量檢查

在安裝泵機(jī)的過(guò)程中，要嚴(yán)格檢查電機(jī)軸以及泵軸間是否發(fā)生彎曲變形或是出現(xiàn)質(zhì)量偏心的狀況，若是存在這種狀況，一定要嚴(yán)格對(duì)其進(jìn)行矯正或是進(jìn)一步加工；檢查各個(gè)軸承間接觸情況，若是軸承間發(fā)生彎曲，就要及時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行矯正。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，泵機(jī)振動(dòng)的主要原因包括水力、電力以及機(jī)械等方面。消除振動(dòng)的措施綜合反映了機(jī)械安裝工藝以及機(jī)械加工工藝中人員的操作水平以及基礎(chǔ)工作素質(zhì)。在泵機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，要結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)以及正確的理論來(lái)對(duì)產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)行分析，并強(qiáng)化日常泵機(jī)的維護(hù)和檢查力度，相信隨著噪聲診斷技術(shù)的不斷發(fā)展以及泵機(jī)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，一定會(huì)有效避免因泵機(jī)振動(dòng)導(dǎo)致停機(jī)帶來(lái)的原油產(chǎn)量損失現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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