石油化工離心泵轉子使用過程中的振動性能研究

王士榮

（中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司，湖北宜昌 443200）

0 引言

石油化工企業中的離心泵，其核心部件是由轉軸與葉輪構成的轉子系統，轉子系統的振動是各種旋轉類機械出現安全事故的重要原因之一。離心泵轉子在臨界轉速附近時會發生共振，長時間的共振將引起轉子變形，導致離心泵發生故障。在實際運行中，轉子在達到工作轉速之前的加速需要越過臨界轉速，其運行變得越來越不穩定。另外，固液耦合現象也會使轉子發生共振，這常常和材料性能和機械結構密切相關。為了避免振動發生，需要對轉子的機械結構和材料性能進行分析、研究。模態分析可用于分析機械結構和材料性能不同的轉子的模態振型和臨界轉速，是一種有效的分析方法。本文通過模態分析方法，對兩種離心泵轉子的臨界轉速和模態振型進行研究，進而對兩種離心泵轉子的穩定性進行了比較，對轉子結構的設計的進行分析。

1 轉子振動模態分析理論基礎

模態特性是每一個機械結構所特有的振動特性，它不受載荷或其他條件的變化而改變。每一模態都有相應的模態參數序列，其中固有頻率和振型是最重要的。模態分析可以對轉子共振時的參數和狀態進行計算，求出各階固有頻率和各固有頻率下對應的振型。它是進行其他動力學分析的基礎，可以為其他動力學分析的結果提供參考與對比。

1.1 模態分析理論基礎

模態分析是一種是根據結構的固有特性（如頻率、模態振型等動力學屬性）去描述結構的處理過程，其實質是將物理坐標轉化為模態坐標，屬于線性分析。……