探討石油化工廠離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)

李暉

摘 要：如今，隨著石油化工企業(yè)的不斷發(fā)展，離心泵已經(jīng)成為一種被廣泛應(yīng)用的重要的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，但是，離心泵在使用的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不平衡的問題，這些問題給離心泵的正常運(yùn)行帶來了消極的影響，同時(shí)也大大削減了石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，給我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶來了一定的阻礙。該文主要通過對(duì)解決離心泵的不平衡問題，針對(duì)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不平衡的一系列的原因等，對(duì)石油化工廠離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)進(jìn)行了一定的分析，并且通過對(duì)其的分析，明確了離心泵轉(zhuǎn)子平衡校正的選擇原則，以確保離心泵能夠在有一定的校正保障之下提高工作效率。

關(guān)鍵詞：離心泵 石油化工廠 轉(zhuǎn)子 平衡技術(shù)

中圖分類號(hào)：TE974.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（c）-0087-01

據(jù)了解，在眾多的石化泵之中，離心泵的應(yīng)用率大約占總數(shù)的80%，可見，離心泵的重要性。但是，在應(yīng)用離心泵的過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生由于轉(zhuǎn)子不平衡而給離心泵設(shè)備帶來振動(dòng)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生引起了離心泵內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)生了反復(fù)彎曲與內(nèi)應(yīng)力的現(xiàn)象，致使轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中疲憊、損壞，有的時(shí)候甚至?xí)罐D(zhuǎn)子產(chǎn)生斷裂，從而引起了機(jī)械產(chǎn)生一定的振動(dòng)和噪聲。為此，要保證離心泵能夠正常的運(yùn)行，并且避免在運(yùn)行中發(fā)生以上的現(xiàn)象，就要對(duì)離心泵的結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子平衡技術(shù)有一定的了解，以保證其正常的工作。

1 對(duì)常見的離心泵結(jié)構(gòu)分析

一般情況下，按照不同的方式可以將離心泵分為懸臂式離心泵與雙支撐式離心泵。如果按照葉輪的技術(shù)進(jìn)行分類，則可以將其分為單機(jī)離心泵與多級(jí)離心泵。根據(jù)葉輪與支撐的組合進(jìn)行分類，則可以分為單級(jí)懸臂式離心泵與雙級(jí)懸臂式離心泵、單級(jí)雙支撐式離心泵以及多級(jí)雙支撐離心泵。

離心泵的葉輪主要被分為閉式葉輪、半開式的葉輪以及開式葉輪。其中，閉式葉輪的組成是由其中的前后蓋板與葉片完成的，這種葉輪式的離心泵具有較高的工作效率，并且也是在眾多離心泵當(dāng)中被應(yīng)用最為廣泛的一種。半開式的葉輪又被分為前開式與后開式的葉輪，其中的前開式葉輪是由后蓋板與葉片組成的，后開式葉輪則是由前蓋板與葉片組成。實(shí)踐表明，在眾多類型的離心泵當(dāng)中，說開始葉輪使用較少，其原因在于開始葉輪的工作效率較低，無法滿足工作的要求，為此，不受親睞。

2 離心泵動(dòng)平衡原理以及技術(shù)分析

對(duì)離心泵動(dòng)平衡原理進(jìn)行分析，就要從兩方面著手，一方面是造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因；另一方面是轉(zhuǎn)子的平衡原理。

2.1 導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡的原因分析

通常，導(dǎo)致離心泵中的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡的原因有很多，我們主要將這些原因歸納為3大類。

2.1.1 轉(zhuǎn)子材料與其結(jié)構(gòu)的原因所致

一般情況下，轉(zhuǎn)子的葉輪材料為鑄鐵，這種材料的質(zhì)量分布不夠均勻，并且，通常它的軸的鍵槽都是在設(shè)備的一側(cè)，這相對(duì)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心而言，其分布的不夠?qū)ΨQ，從而出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。

2.1.2 轉(zhuǎn)子加工與安裝配置的原因所致

通常，對(duì)轉(zhuǎn)子的加工與安裝、配置等都需要多人來完成，那么為了能夠保證各個(gè)部分的零部件能夠有效的配合起來，誤差是無法避免的。但是，在葉輪鑄造過程中所產(chǎn)生的誤差與軸在加工過程中所產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子內(nèi)的每一片葉輪的葉根槽都不能夠完全的對(duì)稱，并且，也致使了轉(zhuǎn)子中的軸的圓柱體與實(shí)際的規(guī)范要求不符合，這些都導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象。

2.1.3 轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象所致

在轉(zhuǎn)子運(yùn)行的過程中，其流體對(duì)葉輪產(chǎn)生了一定的腐蝕，同時(shí)也對(duì)葉輪的運(yùn)行造成了一定的沖擊，并且軸與軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中不斷產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致了物料逐漸的堆積，這都導(dǎo)致了葉輪與軸質(zhì)量出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，最終使得轉(zhuǎn)子內(nèi)的旋轉(zhuǎn)中心與質(zhì)量中心不能夠完全的重合，使得出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象。除此之外，轉(zhuǎn)子內(nèi)的零部件如果有松動(dòng)的現(xiàn)象，甚至在轉(zhuǎn)子正常工作期間脫落都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的現(xiàn)象，并且會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，給機(jī)械設(shè)備帶來一定程度上的損壞。

2.2 轉(zhuǎn)子的平衡原理分析

通過上述對(duì)轉(zhuǎn)子中不平衡原因的分析，要想對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡，那么就需要將轉(zhuǎn)子內(nèi)的不平衡質(zhì)量所造成的離心力完全的消除，并且要保證轉(zhuǎn)子力系的合理失與合理矩都為零，那么這便是轉(zhuǎn)子平衡的力學(xué)原理所在。

對(duì)轉(zhuǎn)子實(shí)施平衡的時(shí)候，需要應(yīng)用雙面平衡原理來完成，即，將葉輪上所存在的不平衡方面的力在葉輪的平面內(nèi)展開平衡分解，之后將力系的合并原理作為匯總的依據(jù)，將其匯總到兩個(gè)平面之內(nèi)，從而得到整個(gè)轉(zhuǎn)子軸系的合力系。這樣一來，僅僅需要找出轉(zhuǎn)子中兩個(gè)比較方便的校正平面，就可以有效消除其中的不平衡力，這就能夠達(dá)到轉(zhuǎn)子的不平衡要求。

2.3 離心泵轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡技術(shù)分析

由于離心泵中有不同離心的轉(zhuǎn)子，這就導(dǎo)致了動(dòng)平衡技術(shù)存在著很大的不同。通常，比較常見的動(dòng)平衡技術(shù)有平衡機(jī)動(dòng)平衡技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)以及線動(dòng)平衡技術(shù)。其中，發(fā)展較早的一種動(dòng)平衡技術(shù)就是平衡機(jī)平衡技術(shù)，這種技術(shù)在目前也是一種使用最為廣泛的動(dòng)平衡技術(shù)。這種動(dòng)平衡技術(shù)的成本較低，并且擁有較豐富的平衡經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中也易于操作，為此，這種動(dòng)平衡技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。

但是，這種動(dòng)平衡技術(shù)在實(shí)際的操作當(dāng)中與實(shí)際工況的條件有著較大的差異，同時(shí)也存在著一定的缺點(diǎn)，平衡轉(zhuǎn)子如果在平衡機(jī)上，在重新裝機(jī)以后，其平衡的效果不一定能夠有效的達(dá)到動(dòng)平衡的要求，為此，相關(guān)人士又根據(jù)實(shí)際的情況，研究了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)，也就是在不拆開機(jī)械設(shè)備的情況之下，對(duì)整個(gè)泵實(shí)施動(dòng)平衡。但是，這一動(dòng)平衡技術(shù)的研究，需要停車操作，這就會(huì)給正常的生產(chǎn)帶來一定的消極的影響，為此，相關(guān)人士有開始對(duì)線平衡技術(shù)進(jìn)行了研究，線平衡技術(shù)是在設(shè)備正常的工作之下，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上直接的安裝平衡裝置，以確保整個(gè)設(shè)備能夠有效的達(dá)到動(dòng)平衡的效果。

3 結(jié)語

如今，石油化工廠數(shù)目在我國(guó)市場(chǎng)上不斷的增多，這推動(dòng)了離心泵設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)，離心泵設(shè)備的發(fā)展也一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與石油化工廠經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文主要通過對(duì)常見的離心泵結(jié)構(gòu)分析以及離心泵動(dòng)平衡原理以及技術(shù)方面的分析，明確了離心泵在使用的過程中導(dǎo)致出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡的原因，并通過對(duì)原因的分析，闡述了離心泵轉(zhuǎn)子平衡的原理與技術(shù)，對(duì)這些方面的分析，其目的在于能夠?qū)D(zhuǎn)子動(dòng)平衡的校正操作更加精確，同時(shí)，也能夠有效地提高其平衡效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曦澤.離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].太原：太原理工大學(xué)，2012.

[2] 劉曦澤，李多民，段滋華.雙支撐離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)的研究[J].流體機(jī)械，2012，40（10）：54-57.

[3] 傅樹霞，孫鐵，伊輝芹，等.石油化工廠離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].化工機(jī)械，2014，41（1）：110-113.

[4] 葛光榮.離心泵葉輪、轉(zhuǎn)子平衡技術(shù)研究[J].通用機(jī)械，2014（9）：92-95.