離心式水泵的振動原因分析及防治

王鈺棟 陳鵬

摘要：通過離心式水泵在日常運行過程中常見的故障，并針對不同的故障，分別從其產生的機理進行分析，對癥下藥，有的放矢，制定故障預防和處置措施，保證設備安全穩定運行。

關鍵詞：離心式水泵;原因分析;振動;防治措施

引言：

作為一種日常生活中經常能見到的機械設備，離心式水泵應用非常普遍。在使用過程中，當出現異常振動時，容易造成事故。因此，在使用過程中，應當對造成異常振動的原因進行分析，并制定對應的防治措施，以便于故障排查處理。

一、離心式水泵簡介

離心式水泵，簡稱“離心泵”，主要靠水的離心作用實現輸水功能。

1、結構組成

主要由泵殼、葉輪、泵軸、泵架組成。

2、工作原理

葉輪轉動帶動泵體內的水作離心運動，在泵體工作腔室內形成真空，大氣作用壓將水遠遠不斷壓入泵體中，泵體工作腔室中的水被葉輪源源不斷甩出，最終達到抽水目的。

二、振動原因分析

1、 流體方面

流體動力方面主要是指設備運行過程中流體流動引起的泵總振動，這主要是由于輔助管道和支撐泵體的支架的波動。流體振動可能是由兩個原因引起的：一方面是在泵設計流區的特定運行模式下，泵實際運行出現偏差。特別是，泵流量面積意味著最大泵效率點的流量為70-120%。流量范圍也可稱為優先泵工作區。在此時間間隔內，泵的振動小于普通振動。但是，如果偏離這個區域，會導致更大的波動，另一方面，炸彈驅動計劃是不合理的。如果必要的泵汽蝕余量（即NPSHr）不能滿足裝置實際運行汽蝕引起的振動，則該振動的頻率可能達到每秒數萬次。

2、機械方面

2.1 葉輪質量不平衡

葉輪質量不平衡包括了靜態和動態上的不平衡。其表現的特點主要為：

（1）產生的振動，其振幅與葉輪轉速平方成正倍數關系，轉速增大，振幅也增大;

（2）葉輪上粘接的物質質量達到某一不可接受值時，會導致振動;

（3）葉輪轉動時，軸心并非一個定點，而是發生了偏移。

2.2 轉軸彎曲和軸承損壞

長期運行過程中，若泵體軸在外力或內應力作用下發生輕微變形，也會導致泵體振動;軸承潤滑效果不良，也有可能產生振動; 另外，軸承運轉過程中，因溫度作用，微小變形積累，最終也會導致振動;

2.3 葉輪軸心不對中

輪軸不是葉輪軸和軸承軸之間的中心線，用軸承徑向和軸向偏差表示。葉輪和軸承不在水平和垂直方向可以加倍努力，雖然潤滑膜可以起到一定的緩沖作用，但當它不太大時，它可以損壞軸承，轉子失去穩定性和異常摩擦。

2.4 聯軸器不對中

離合器不分為三種情況：在平行接近中間的情況下，也就是說，在平行接近中間的情況下。離合器側軸時出現偏差;偏差與中間不匹配使離合器伴隨彎矩，軸轉動一周，轉動方向，并產生軸向振蕩;對角偏差與中點不匹配，是上述兩種類型的組合，使徑向振蕩和軸向振蕩加倍。

此外，離合器的彈性塊通常由橡膠制成，容易老化和斷裂，導致泵振動增加，關鍵是定期檢查并更換彈性塊。

2.5 機械松動

葉輪螺釘和聯軸器的固定松動，以及零件之間的耦合中斷，都會導致設備產生更大的振動。定期檢查機械松弛是防止設備故障的有效方法.

2.6 泵與原動機連接不對中

一般來說，當泵連接到主動機時，很容易作為軸分布平均和不均勻的原因出現。首先，中間不好。它被分割成一個角度并不能中和平行性.角是沒有一定角度的，即是說，角是沒有一定角度的。中心線是兩個軸，因此會產生1x振蕩，如果設備運行時離合器松動。而平行并不意味著兩個軸的平行連接，它基本上會產生2x的徑向振蕩，而如果離合器松動，也會引起振動。如果這兩種誤差在實際工作那么振幅將是高頻振幅，主而且在最壞的情況下，整個高頻區將出現高振幅現象.第二，離合器不平衡。該機在離合器工作過程中增加偏心度，會產生偏心;如果離合器是靜態平衡或動態平衡，在帶有彈性銷和連接器的設備中，剛性相互作用，即在設備運行過程中，容易使彈性銷產生難以控制的調節功能。失去彈性調節功能會使離合器不能更好地鎮定，因此離合器和軸會受到間隙的抑制。一般來說，如果泵沒有連接到最初的動機，就會產生一系列的振動問題。

3 、汽蝕引起的振動問題

安裝泵時，更準確地確定安裝高度。安裝時，有效空泡裕度應超過泵所需的最小空泡裕度。安裝時可適當增大進氣管直徑，減小相應的進氣管長度，減少管道鋼筋，而改變流動部分的橫截面需要最小的改變。在設計進水管時，需要平滑、合理。同時，在設備制造時，如果由于制造質量不足，如葉輪葉片形狀不理想，就會導致某一區域內的流量過大，然后會有太多的壓差。

4、處置對策

4.1 遵循相應的設計原則

在實際應用中，離心泵必須遵循相應的設計原則。

（1）泵的設計應與其實際工作環境相匹配;在設計泵流量區時，必須考慮泵的實際工作情況，降低泵的振動值。

（2）應進行模型分析，模型的設計要以實際經驗為依據;

（3）設計時應盡量避免泵的氣蝕，汽蝕余量應匹配充足;

（4）盡量采用滑動軸承;滑動軸承抗震效果優于滾動軸承。

（5）選用剛性較大的材料作為泵軸材料，避免泵軸變形。

4.2 防治措施

當出現振動時，應從以下方面進行排查治理，具體措施如表1所示。

軸和軸系的問題 安裝前檢查水泵軸，電機軸以及傳動軸是否出現了彎曲變形和質量問題的情況;檢查軸端的間隙值，如果軸承磨損則及時地更換軸承;檢查主要的技術指標，直徑精度和幾何形狀的精度，相互位置的精度，表面粗糙度等，使其符合相關的設計

聯軸器機械松動 檢查葉輪和聯軸器的固定螺絲以及零件之間的配合

氣蝕 正確確定泵的安裝高度;盡量提高泵的安裝高度;盡量提高泵進口的壓力，增大葉輪進口面積，降低流速，采用杭氣蝕材料

合理安裝管道，

減少振動源 連接要牢固，并沒有支撐，不漏水不進氣，適當加大進水管直徑，在泵進水口，不宜裝彎管，出水管路要固定且支撐好，出水管及附件盡量減少

消除由于泵的選

型和操作不當引

起的振動 兩泵并聯保證泵性能相同，泵性能曲線應為緩降型;使用時注意消除導致水泵超載的各項因素，同時對滑動軸承在使用的時候進行相關的潤滑

日常監測維護先

進儀器 認真對比各項參數，提前發現其中可能存在的項問題;制定具體的消除措施，在萌芽狀態將各種隱患及時解決

結束語：

本文通過對離心式水泵振動原因的分析，根據不同的原因，制定對應措施，以便于日常運行過程中，出現振動故障時，能夠根據振動特點，采取科學可行的方法，找到故障點，并采用有效的方法，解決故障。

參考文獻：

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