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立式長軸液下泵的振動原因及解決


2022/8/3

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 立式長軸液下泵的振動原因及解決

 [摘 要]對立式長軸液下泵振動的原因進行了深入分析,結合施工管理及設備運行維護實踐,解決了立式長軸液下泵振動的故障,實現了立式長軸液下泵設備長周期安全運行。

[關鍵詞]長軸泵,立式長軸泵,長軸液下泵,立式長軸液下泵,振動,分析,原因

立式長軸液下泵做為一種定型產品, 因具有耐用、維護方便等特點,在石化、醫藥等領域中有著廠 泛應用。但由于立式長軸液下泵安裝及制造中的偏差,常造成機泵各種故障,尤以振動問題最為突出。機泵在運行中發生振動的危害性極大。振動嚴重超標, 不僅造成噪聲大, 重要的是使零件被損壞,導致設備破壞甚至造成裝置停產,經濟損失較大。

1立式長軸液下泵基本參數

某煉廠水池采用2臺長軸液下泵供水,在試運行中發現這2臺泵振動強烈,測得的振動速度為2Imms。由JBT80971999 《泵的振動測量與評價方法》可知,該液下泵的振動速度應為71mms以下,現場測得的振動值嚴重超標。

立式長軸液下泵泵組的技術參數如下:

額定流量:50m3h;揚程:32m; 出口壓力:032Mpa; 電機功率:llkw;轉速:2950rmin:輸送介質:含油污水。

立式長軸液下泵的泵軸由4段短軸組成, 軸段與軸段之間采用夾殼聯軸器半分環的連接方式。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套滑動軸承,其余為滾動軸承。第13段軸的軸長相同,每段軸長約為11m,而與泵體連接的第4段軸軸長約為14m。

2立式長軸液下泵振動原因分析及控制措施

鑒于該類型立式長軸液下泵為長期定型產品, 因此可以基本排除設計方面的原因。結合以往使用中的實踐, 產生振動的原因主要由安裝和制造兩方面的原因導致。

21安裝質量分析及控制

由于安裝質量原因導致立式長軸液下泵機泵振動的概率非常高,因此先從立式長軸液下泵安裝質量進行分析。

 (1)立式長軸液下泵安裝時基礎板未找平找正。如果安裝時未進行基礎的找平工作,安裝板與基礎接觸將出現間隙,接觸不完善,造成泵運轉過程中出現振動現象?刂拼胧椋夯A板找正找平,用墊鐵選好著力點, 設置于基礎螺栓附近至少應有一組墊鐵,但最好對稱布置,在接縫處兩側也應各墊一組墊鐵。

(2)立式長軸液下泵葉輪流道內存有夾雜物。吸入口吸入雜質,會堵塞一部分流道,葉輪與蝸殼的摩擦損失加大。在此情況下, 電機輸出扭矩增大,導致電機電流增大, 從而使振動加劇?刂拼胧椋涸谖攵嗽黾舆^濾裝置,防止雜物進入,并定期進行清理。

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

22立式長軸液下泵制造質量分析與控制

立式長軸液下泵的制造質量出現問題, 同樣會導致振動發生。從制造的源頭上控制泵的質量,可以很好地控制泵的振動問題。特別是旋轉部件的制造精度及動、靜平衡試驗。在靜平衡中,轉子的質量重心要盡量精確地放到靠近泵軸的旋轉軸心上,從而消除離心合力。動平衡在動平衡機上進行,它使泵轉子的旋轉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。

(1)立式長軸液下泵同軸度失調引起振動。同軸度包括泵的所有回轉部件,如泵軸、軸承座、聯軸器及軸承精度等,這些都需要機加工的精度來保證?刂拼胧椋褐圃斓幕剞D部件的同軸度應達到標準規定的要求。

(2)立式長軸液下泵葉輪及泵軸精度不夠引起振動。

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,材質分布不均等都將引起振動?刂拼胧椋褐圃烊~輪和泵軸的精度應符合標準的要求,泵軸的表面粗糙度(尤其是密封和軸封部位)、軸的熱處理質量及葉輪的過流面粗糙度等,都應符合標準,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,控制滑動軸承與軸套之間的徑向間隙,可在一定范圍內降低泵的振動。

3立式長軸液下泵振動故障處理

從以上分析中, 可看出:立式長軸液下泵振動產生的原因集中在安裝及制造環節,為此從這兩方面著手進行處理。

31立式長軸液下泵安裝質量方面的處理

在確定軸承密封室已加注潤滑油后,初步懷疑是由安裝質量引起的振動。因為安裝質量出

現問題導致的泵體振動是最常見也是較容易解決的。

(1)立式長軸液下泵基礎板未找平引起振動。對基礎板重新進行找平加固,但效果仍不理想,振動依然強烈。

(2)立式長軸液下泵由于垂直度引起振動。如果垂直度出現問題,那么在泵運轉時,只要泵體有較小的振動,振動通過長軸傳遞到操作平臺處,振動將被放大。處理方法:在安裝板下加墊一圈橡膠并用螺栓緊固, 此時的泵相當于懸空狀態,如果仍振動,可以基本排除安裝質量問題。經試運轉,振動依然強烈,沒有得到減輕。此時基本排除由于安裝板未找平或軸的垂直度問題。

(3)立式長軸液下泵吸入口是否存在雜質。在隨后的拆檢中,發現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行,振感仍強烈,但稍有減輕?梢耘袛啻嬖谶^流因素的影響,但并不是引起振動的主要原因。

32立式長軸液下泵制造質量方面的處理

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

題。之后采用實驗手段進行驗證。將電機分別與第14段軸進行連接試運行,其結果顯示只有在將泵體及所連帶的第4段軸安裝運行時,才有明顯的振動現象?梢钥隙ㄕ駝拥闹饕闯鲈诒皿w及所連帶的這段軸上。振動主要來自轉子部分(軸、葉輪、鎖緊帽等轉動件), 因此如果進行機械平衡試驗,效果將會大有改觀。由制造廠征求反饋的平衡試驗信息得知,與泵體相連的第4段軸跳動異常。

檢查發現, 由于同類型的立式長軸液下泵與泵體相連接的每段軸軸長約為11m,而第4段的軸長為1.4m,加工過程中形位公差使用錯誤,導致形位公差與要求不符,導致振動發生。隨后更換1根符合要求的軸重新裝配,現場試運轉測得振動速度為71mms,符合立式泵的有關規定。重新組裝立式長軸液下泵并進行運轉,運行狀態良好。


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