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 立式長(zhǎng)軸液下泵的振動(dòng)原因及解決

 [摘 要]對(duì)立式長(zhǎng)軸液下泵振動(dòng)的原因進(jìn)行了深入分析，結(jié)合施工管理及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)踐，解決了立式長(zhǎng)軸液下泵振動(dòng)的故障，實(shí)現(xiàn)了立式長(zhǎng)軸液下泵設(shè)備長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]長(zhǎng)軸泵,立式長(zhǎng)軸泵,長(zhǎng)軸液下泵,立式長(zhǎng)軸液下泵,振動(dòng),分析,原因

立式長(zhǎng)軸液下泵做為一種定型產(chǎn)品， 因具有耐用、維護(hù)方便等特點(diǎn)，在石化、醫(yī)藥等領(lǐng)域中有著廠 泛應(yīng)用。但由于立式長(zhǎng)軸液下泵安裝及制造中的偏差，常造成機(jī)泵各種故障，尤以振動(dòng)問題突出。機(jī)泵在運(yùn)行中發(fā)生振動(dòng)的危害性極大。振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)， 不僅造成噪聲大， 重要的是使零件被損壞，導(dǎo)致設(shè)備破壞甚至造成裝置停產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失較大。

1立式長(zhǎng)軸液下泵基本參數(shù)

某煉廠水池采用2臺(tái)長(zhǎng)軸液下泵供水，在試運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)這2臺(tái)泵振動(dòng)強(qiáng)烈，測(cè)得的振動(dòng)速度為2Imm／s。由JB／T8097—1999 《泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法》可知，該液下泵的振動(dòng)速度應(yīng)為7．1mm／s以下，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的振動(dòng)值嚴(yán)重超標(biāo)。

立式長(zhǎng)軸液下泵泵組的技術(shù)參數(shù)如下：

額定流量：50m3／h；揚(yáng)程：32m； 出口壓力：0．32Mpa； 電機(jī)功率：llkw；轉(zhuǎn)速：2950r／min：輸送介質(zhì)：含油污水。

立式長(zhǎng)軸液下泵的泵軸由4段短軸組成， 軸段與軸段之間采用夾殼聯(lián)軸器半分環(huán)的連接方式。在軸段的兩端各有軸承支撐，其中在與泵體相連接軸段的一端為1套滑動(dòng)軸承，其余為滾動(dòng)軸承。第1～3段軸的軸長(zhǎng)相同，每段軸長(zhǎng)約為1．1m，而與泵體連接的第4段軸軸長(zhǎng)約為1．4m。

2立式長(zhǎng)軸液下泵振動(dòng)原因分析及控制措施

鑒于該類型立式長(zhǎng)軸液下泵為長(zhǎng)期定型產(chǎn)品， 因此可以基本排除設(shè)計(jì)方面的原因。結(jié)合以往使用中的實(shí)踐， 產(chǎn)生振動(dòng)的原因主要由安裝和制造兩方面的原因?qū)е隆?span lang="EN-US">

2．1安裝質(zhì)量分析及控制

由于安裝質(zhì)量原因?qū)е?/span>立式長(zhǎng)軸液下泵機(jī)泵振動(dòng)的概率非常高，因此先從立式長(zhǎng)軸液下泵安裝質(zhì)量進(jìn)行分析。

 (1)立式長(zhǎng)軸液下泵安裝時(shí)基礎(chǔ)板未找平找正。如果安裝時(shí)未進(jìn)行基礎(chǔ)的找平工作，安裝板與基礎(chǔ)接觸將出現(xiàn)間隙，接觸不完善，造成泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象?？刂拼胧椋夯A(chǔ)板找正找平，用墊鐵選好著力點(diǎn)， 設(shè)置于基礎(chǔ)螺栓附近至少應(yīng)有一組墊鐵，但對(duì)稱布置，在接縫處兩側(cè)也應(yīng)各墊一組墊鐵。

(2)立式長(zhǎng)軸液下泵葉輪流道內(nèi)存有夾雜物。吸入口吸入雜質(zhì)，會(huì)堵塞一部分流道，葉輪與蝸殼的摩擦損失加大。在此情況下， 電機(jī)輸出扭矩增大，導(dǎo)致電機(jī)電流增大， 從而使振動(dòng)加劇?？刂拼胧椋涸谖攵嗽黾舆^濾裝置，防止雜物進(jìn)入，并定期進(jìn)行清理。

(3)立式長(zhǎng)軸液下泵管道配置不合理產(chǎn)生應(yīng)力變形?？刂拼胧椋罕玫倪M(jìn)口管段應(yīng)避免彎曲和積存空氣，避免管道應(yīng)力對(duì)泵產(chǎn)生影響。管道配置時(shí)應(yīng)盡可能避免管道應(yīng)力、變形應(yīng)力和管道閥門的重量作用到泵體上。

2．2立式長(zhǎng)軸液下泵制造質(zhì)量分析與控制

立式長(zhǎng)軸液下泵的制造質(zhì)量出現(xiàn)問題， 同樣會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)發(fā)生。從制造的源頭上控制泵的質(zhì)量，可以很好地控制泵的振動(dòng)問題。特別是旋轉(zhuǎn)部件的制造精度及動(dòng)、靜平衡試驗(yàn)。在靜平衡中，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量重心要盡量精確地放到靠近泵軸的旋轉(zhuǎn)軸心上，從而消除離心合力。動(dòng)平衡在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行，它使泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸成為一根慣性主軸，使離心合力矩降低到可以接受的范圍內(nèi)。

(1)立式長(zhǎng)軸液下泵同軸度失調(diào)引起振動(dòng)。同軸度包括泵的所有回轉(zhuǎn)部件，如泵軸、軸承座、聯(lián)軸器及軸承精度等，這些都需要機(jī)加工的精度來保證?？刂拼胧椋褐圃斓幕剞D(zhuǎn)部件的同軸度應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

(2)立式長(zhǎng)軸液下泵葉輪及泵軸精度不夠引起振動(dòng)。

泵軸表面粗糙度不合要求，尤其是密封和軸封部位，葉輪的過流面粗糙度不符合要求，材質(zhì)分布不均等都將引起振動(dòng)。控制措施為：制造葉輪和泵軸的精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，泵軸的表面粗糙度(尤其是密封和軸封部位)、軸的熱處理質(zhì)量及葉輪的過流面粗糙度等，都應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，不能存在熱裂、氣孔、砂眼及其它缺陷。

另外從增大軸徑，縮小支撐之間跨距或者增加支撐，控制滑動(dòng)軸承與軸套之間的徑向間隙，可在一定范圍內(nèi)降低泵的振動(dòng)。

3立式長(zhǎng)軸液下泵振動(dòng)故障處理

從以上分析中， 可看出：立式長(zhǎng)軸液下泵振動(dòng)產(chǎn)生的原因集中在安裝及制造環(huán)節(jié)，為此從這兩方面著手進(jìn)行處理。

3．1立式長(zhǎng)軸液下泵安裝質(zhì)量方面的處理

在確定軸承密封室已加注潤滑油后，初步懷疑是由安裝質(zhì)量引起的振動(dòng)。因?yàn)榘惭b質(zhì)量出

現(xiàn)問題導(dǎo)致的泵體振動(dòng)是見也是較容易解決的。

(1)立式長(zhǎng)軸液下泵基礎(chǔ)板未找平引起振動(dòng)。對(duì)基礎(chǔ)板重新進(jìn)行找平加固，但效果仍不理想，振動(dòng)依然強(qiáng)烈。

(2)立式長(zhǎng)軸液下泵由于垂直度引起振動(dòng)。如果垂直度出現(xiàn)問題，那么在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只要泵體有較小的振動(dòng)，振動(dòng)通過長(zhǎng)軸傳遞到操作平臺(tái)處，振動(dòng)將被放大。處理方法：在安裝板下加墊一圈橡膠并用螺栓緊固， 此時(shí)的泵相當(dāng)于懸空狀態(tài)，如果仍振動(dòng)，可以基本排除安裝質(zhì)量問題。經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，振動(dòng)依然強(qiáng)烈，沒有得到減輕。此時(shí)基本排除由于安裝板未找平或軸的垂直度問題。

(3)立式長(zhǎng)軸液下泵吸入口是否存在雜質(zhì)。在隨后的拆檢中，發(fā)現(xiàn)吸入口處及葉輪與蝸殼之間確有塑料袋等雜物存在，將雜物清理干凈重新裝配后再次試運(yùn)行，振感仍強(qiáng)烈，但稍有減輕。可以判斷存在過流因素的影響，但并不是引起振動(dòng)的主要原因。

3．2立式長(zhǎng)軸液下泵制造質(zhì)量方面的處理

在安裝質(zhì)量方面沒有找到原因的情況下，開始考慮制造質(zhì)量引起的問題，尤其是不平衡問

題。之后采用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行驗(yàn)證。將電機(jī)分別與第1～4段軸進(jìn)行連接試運(yùn)行，其結(jié)果顯示只有在將泵體及所連帶的第4段軸安裝運(yùn)行時(shí)，才有明顯的振動(dòng)現(xiàn)象。可以肯定振動(dòng)的主要根源出在泵體及所連帶的這段軸上。振動(dòng)主要來自轉(zhuǎn)子部分(軸、葉輪、鎖緊帽等轉(zhuǎn)動(dòng)件)， 因此如果進(jìn)行機(jī)械平衡試驗(yàn)，效果將會(huì)大有改觀。由制造廠征求反饋的平衡試驗(yàn)信息得知，與泵體相連的第4段軸跳動(dòng)異常。

檢查發(fā)現(xiàn)， 由于同類型的立式長(zhǎng)軸液下泵與泵體相連接的每段軸軸長(zhǎng)約為1．1m，而第4段的軸長(zhǎng)為1.4m，加工過程中形位公差使用錯(cuò)誤，導(dǎo)致形位公差與要求不符，導(dǎo)致振動(dòng)發(fā)生。隨后更換1根符合要求的軸重新裝配，現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)得振動(dòng)速度為7．1mm／s，符合立式泵的有關(guān)規(guī)定。重新組裝立式長(zhǎng)軸液下泵并進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行狀態(tài)良好。