離心泵振動常見原因分析及預防措施

俞海江

中衛市沙坡頭區南山臺電灌站 寧夏中衛 755000

目前看來，離心泵為輸水系統提供了無法代替的功能。為保障這一設備的安全高效，也為了離心泵裝配和維護工作的各種投入，需要探究離心泵振動常見原因，綜合考量其預防措施。離心泵振動作為一種較為常見的機械故障，往往有著較為復雜的成因，所以工廠內部的技術人員需要不斷積累經驗和相關專業知識，制定出綜合的預防措施。

1 離心式水泵概述

離心式水泵也被稱為“離心泵”，同時也可以叫作“離心式抽水機”。它是一種利用水的離心運動的抽水機械。其由泵殼，葉輪和泵軸以及泵架等部分組成。其運行的原理基本上是先在泵里灌滿水，隨后轉動葉輪使其旋轉起來進而帶動泵里的水進行高速的旋轉運動，這個時候水在設備內所做的便是離心運動。在運動的整個過程中，水將會向外甩出同時進入水管之中。當水進入水管以后，葉輪附近的壓強也會隨之減少，進而在轉軸的附近形成一個低壓區。由于低壓區的氣壓比大氣壓低很多，故而在外面的水將會在氣壓的作用下從水管進入到泵內，之后再通過葉輪的高速旋轉被甩出，從而形成一整個循環[1]。

2 離心水泵產生振動的原因

2.1 機械方面的原因

作為一種機械設備，機械內部任何一種細微的原因都可能導致整個機械設備出現狀況。離心式水泵的構造十分的復雜，內部的零件也較多。在設備運行的過程中，內部轉動的各個部件同設備外部處于靜止的各個部件之間很容易發生碰撞和摩擦。一般情況下，多級離心泵的級數多，泵軸長，如果泵軸的硬度以及剛度不夠，那么在設備運行的過程中，其強大的偏心力將會使得泵軸發生變形，進而產生振動造成破壞等。其次，如果泵運行的過程中振動發生在轉子部件同定子的運轉處，那么便說明了支撐其運轉的軸承體出現了問題。

2.2 汽蝕引起的振動問題

在進行水泵安裝的時候，對于安裝的高度需要進行較為精準的確定。在裝置的時候，有效汽蝕余量必須大于泵的最小必須汽蝕余量。在安裝的時候，可以適當加大進水管直徑，對進水管的長度相對應的減少，減少管路附件，對于通流部分斷面的變化率要求降到最小。在設計進水流道的時候，要求平滑和合理，可以使得進水葉輪的水流速度和壓力，防止出現局部低壓區。同時在設備制造的時候，如果因為質量不過關，如葉輪的葉片型線不準確造成的局部流量過大，那么產生的壓降也會過多，倒灌高度將會不準確。此外，進水管路水頭出現磨損的狀況也容易引起振動的問題。

3 離心水泵振動的消除措施

3.1 根據指導，合理安裝離心水泵

首先，要保證離心水泵連接的穩固性，通過測試保證離心水泵安裝不存在漏水、進氣問題。其次，還需要根據實際使用情況來合理加大進水管徑。在條件允許情況下，盡可能保證進水管徑大于泵進口，要盡可能減少管路附件、彎頭數目，并加大彎道轉彎角度，保證整個進水管路無凸起。最后，還需要減少水泵進口直接安裝彎管的情況，從而有效避免流速不均勻，且不會對抽水效率產生影響。尤其是應用的離心水泵為雙吸泵時，如果不能保證雙面均勻進水，就很有可能產生軸向力波動，從而引起振動。因此，最好保證離心水泵的吸水口前安裝長度為水管直徑三倍的直管或者是錐管[2]。

3.2 保證各零部件安裝的合理性

離心水泵運行中，一旦其中某一零部件安裝不合理或者是出現松動，都很有可能會導致離心水泵產生振動。因此，就需要保證各個零部件安裝的合理性。首先，在安裝轉動軸之前需要對水泵軸、電機軸是否存在彎曲變形、質量偏心的情況進行檢測。如果存在上述情況就必須對其進行矯正或二次加工后再安裝。在檢測軸的時候，必須滿足設計的尺寸精度和幾何形狀精度，嚴格控制相互位置精度、面粗糙度等技術指標。其次，在安裝葉輪前，必須保證其體內質量均勻分布，否則就會因為質心偏離回轉軸線造成不平衡的問題。這就要求相關的工作人員必須對葉輪做動、靜實驗，保障其平衡性符合要求之后再安裝。再次，安裝聯軸器的時候需要保證螺栓間距良好、各彈性體完好無破損且無質量偏心的情況，如果發現聯軸器內孔與軸的配合過松，就可以通過噴涂的方式來減小聯軸器內徑直至其達到過渡配合所要求的尺寸，然后再進行安裝。最后，在安裝軸承的時候，需要使軸承保持合理的軸承游隙，這可以有效改善軸承部件的工作性能和壽命。必須保證軸承安裝過程中滾動軸承工作狀態下間隙合理，這樣可以有效減少軸承中心線漂移和軸向竄動問題，也避免了振動。

3.3 有效控制汽蝕對離心水泵的影響

首先，要保證安裝高度的準確性，且必須符合水泵參數要求。如果是臥式離心泵則要求該泵的安裝高度為泵軸中心線至吸液池液面的垂直距離。如果是立式離心泵則要求該泵的安裝高度為葉輪進口邊中心線至吸液池液面的垂直距離。其次，根據現場工況合理選用和調整水泵參數，避免偏大流量運行，導致泵進口處流速過快，進口壓力低于汽化壓力水泵汽蝕振動。再次，可以選用一些大進口直徑、大進口寬度甚至是雙吸葉輪，從而有效降低泵進口處流速，提高泵進口壓力，避免汽蝕發生。最后，還要盡可能采用抗汽蝕材料。如果受到使用條件限制，在使用中不能避免汽蝕現象出現，就需要應用抗汽蝕性能好的材料，從而延長葉輪的使用壽命[3]。

4 結語

離心泵作為水利工程輸水系統內的重要設備，應該投入更多的關注來保障其傳輸各種介質的功能，理解離心泵運行原理和結構設計，完善并提高預防措施水平，保護該設備的工作效率。通過這些預防措施的施行，能夠有效控制風險，盡早處理生產隱患以維護工廠效益。