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水泵振动常见原因及消除措施 摘 要 振动是评价水泵机组运行可靠性的一个重要指标。振动超标的危害主要有:振动造成泵机组不能正常运行;引发电机和管路的振动，造成机毁人伤;造成轴承等零部件的损坏等等。泵振动的诱因包括机械的、水力的和电力的原因。很多振动可以通过提高设计和安装质量，提高操作水平，加强日常维护，才能保证泵零部件结构尺寸、精度与泵的无过载性能等水力特性相适应;保证泵的实际运行工况点与泵的设计工况点吻合;保证加工精度与设计精度的一致性;保证零部件安装质量与其运行要求的一致性;保证检修质量与零部件磨损规律的一致性，可以减轻泵的振动。就针对循环水泵P-503泵、立式离心泵做个实例分析。 关键词: 振动,危害,诱因,维护CAUSE OF VIBRATION OF WATER PUMP UNIT AND MEASURES TO ELIMINATE THE VIBRATION ABSTRACT Vibration is the evaluation of pumping unit running reliability is an important index. Vibration exceed the standard of harm are: vibration of the pump unit can not operate normally; triggered motor and piping vibration machine, causing injuries caused by damage of the parts; bearing; the connection component loosening, Vibration pump triggers include mechanical hydraulic and electric power cause. A lot of vibration can be achieved by improving design and installation quality, improve the operation level, strengthening daily maintenance, to ensure the pump size parts, precision and not overload the pump performance hydraulic characteristics such as suit; ensure the pump operating point and the pump design point anastomosis; ensuring the processing precision and accuracy of the design to ensure consistency; parts installation quality and operation requirements; ensure maintenance quality and component wear rules of consistency, can reduce the vibration of the pump. For the circulating water pump P-503 pump, vertical centrifugal pump as an example, a case analysis.KEY WORDS；vibration， harm ，triggers， maintenance 目 录摘要ABSTRACT 第一章 水泵的简介 1.1 水泵1.2水泵及泵房振动的主要原因及消除措施第二章 离心泵2.1 离心泵的基础知识2.2 离心泵的主要部件及作用2.3离心泵的基本构造及振动原因 2.4泵振动原因的分析及消除措施 第三章 轴流泵3.1轴流泵的概念3.2轴流泵的工作原理及振动原因分析3.3混流泵振动的原因第四章 循环水泵P-503振动大处理方案4.1 循环水泵P-503简介4.2 产生振动的原因4.3 针对原因采取以下相应的处理方法第五章 立式水泵28SLA-10的振动原因 及 改造基本方法 5.1水泵改造 5.2改造结果 第六章水泵的改进方向 6.1自吸式离心泵的现状和发展方向6.2多级泵的发展方向 水泵振动常见原因 及消除措施 第一章 水 泵简介1.1 水泵 泵是用来提高流体能量的一种机械,属于流体机械。担负着连续输送各种流体的任务。20世纪初离心式泵取得了有效的发展,广泛应用到农业、工业等国民经济的各个部门。特别是随着电力事业的发展、火力发电厂中广泛地采用了大容量、高参数的锅炉和汽轮机设备。这就促进了泵也向大流量、高扬程、高效率、高转数及自动化等方向发展。泵的安全、经济运行对生产起着极为重要的作用。 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。1.2水泵及泵房振动的主要原因及消除措施 水泵的分类有许多，按用途分有水泵、砂泵、泥浆泵、污水泵、污物泵、井用泵、潜水电泵、喷灌泵、家用泵、消防泵等；按使用部门分有农业用泵、工作用泵和特殊用泵等；按工作原理分有磁力泵、齿轮泵、螺杆泵、隔膜泵、射流泵、容积泵、链条泵、电磁泵、液环泵；按动力类型分有手动泵、畜力泵、脚踏泵、风力泵、太阳能水泵、电动泵、机动泵、水轮泵、内燃水泵、水锤泵等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。 容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，又分为离心泵、轴流泵和混流泵等类型。 在转动设备和流动介质中，低强度的机械振动是不可避免的。因此，在机组的制造和安装过程中，在机组的设计、运行和管理方面应尽可能避免振动造成的干扰问题，把振动危害减轻到最低限度。1、轴承偏磨：机组不同心或轴承磨损。消除措施：重校机组同心度，调整或更换轴承。2、定转子摩擦：气隙不均匀或轴承磨损。 消除措施：重新调整气隙，调整或更换轴承。3、转子不能停在任意位置或动力不平衡。消除措施：重校转子静平衡和动平衡。4、轴向松动：螺丝松动或安装不良。 消除措施：拧紧螺丝，检查安装质量。5、基础在振动：基础刚度差或底角螺丝松动。 消除措施：加固基础或拧紧底角螺丝。6、三相电流不稳：转矩减小，转子笼条或端环发生故障。 消除措施：检查并修理转子笼条或端环。7、进水管道固定不牢或引起共振。 消除措施：加设管道镇墩和支墩，加固管道支撑，改变运行参数，改变运行参数避开共振区。8、拍门反复撞击门座或关闭撞击力过大。 消除措施：流道（或管道）出口前设排气孔，合理设计拍门采取控制措施，减小拍门关闭时的撞击力。9、机组启动和停机顺序不合理，致使水泵进水条件恶化。 消除措施：优化开机和停机顺序。 第二章 离心泵 2.1 离心泵的基础知识一、离心原理 离心其实是物体惯性的表现，比如雨伞上的水滴，当雨伞缓慢转动时，水滴会跟随雨伞转动，这是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力使然。但是如果雨伞转动加快，这个摩擦力不足以使水滴在做圆周运动，那么水滴将脱离雨伞向外缘运动，就象用一根绳子拉着石块做圆周运动，如果速度太快，绳子将会断开，石块将会飞出.这个就是所谓的离心。二、离心泵的工作原理；在泵内充满水的情况下，叶轮旋转时产生离心力。叶轮槽道中的水在离心力的作用下甩向四周外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，这个压力低于进汽管内压力，水就在这个压差的作用下由吸水池流入叶轮.这样水泵就可以不断地吸水不断地供水了。2.2 离心泵的主要部件及作用1、叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时，流速非常高。 2、泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置。3、液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。 气缚现象：当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。 4、叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这此叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。 5、后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差。但由此也会此起泵效率的降低。 6、轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。严重时流量为零气缚。通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。 离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面，起到把液体引向叶轮的作用；压水室主要有螺旋形压水室（蜗壳式）、导叶和空间导叶三种形式；叶轮是泵的最重要的工作元件，是过流部件的心脏，叶轮由盖板和中间的叶片组成。 2.3离心泵的基本构造及振动原因 离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。 离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。一、离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。 1、叶轮 叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。 2、泵体也称泵壳 它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。 3、泵轴 作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。 4、轴承 是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！ 滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂失，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！ 5、 密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。 6、 填料函 主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。 7、轴向力平衡装置 在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。二、 离心泵振动的原因 （一）电气方面电机是机组的主要设备，电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调，常引起振动和噪音。如异步电动机在运行中，由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力，或大型同步电机在运行中，定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差值等，都可能引起电机周期性振动并发出噪音。 （二）机械方面电机和水泵转动部件质量不平衡、粗制滥造、安装质量不良、机组轴线不对称、摆度超过允许值，零部件的机械强度和刚度较差、轴承和密封部件磨损破坏，以及水泵临界转速出现与机组固有频率一直引起的共振等，都会产生强烈的振动和噪音。 （三）水力方面水泵进口流速和压力分布不均匀，泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流，非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等，都是常见的引起泵机组振动的原因。水泵启动和停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等，也常常导致泵房和机组产生振动。 （四）水工及其它方面机组进水流道设计不合理或与机组不配套、水泵淹没深度不当，以及机组启动和停机顺序不合理等，都会使进水条件恶化，产生漩涡，诱发汽蚀或加重机组及泵房振动。采用破坏虹吸真空断流的机组在启动时，若驼峰段空气挟带困难，形成虹吸时间过长；拍门断流的机组拍门设计不合理，时开时闭，不断撞击拍门座；支撑水泵和电机的基础发生不均匀沉陷或基础的刚性较差等原因，也都会导致机组发生振动引起泵振动的原因是多方面的。泵的转轴一般与驱动电机轴直接相连，使得泵的动态性能和电机的动态性能相互干涉;高速旋转部件多，动、静平衡未能满足要求;与流体作用的部件受水流状况影响较大;流体运动本身的复杂性，也是限制泵动态性能稳定性的一个因素。 泵站大多数采用倒灌式布置，对于倒灌式泵站，倒灌高度hg计算如下 hg=npsh-pc/pg+hc+pv/pg npsh;允许汽蚀余量 pc/pg; 当地大气压力水头 pv/pg;汽化压力水头 hc: 吸入装置水力损失水头 倒灌高度偏低，将会诱发汽蚀，形成噪音和振动 2.4泵振动原因的分析及消除措施 (一）1、电机 电机结构件松动，轴承定位装置松动，铁芯硅钢片过松，轴承因磨损而导致支撑刚度下降，会引起振动。质量偏心，转子弯曲或质量分布问题导致的转子质量分布不均，造成静、动平衡量超标川。另外，鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂，造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不平衡而引起振动，电机缺相，各相电源不平衡等原因也能引起振动。电机定子绕组，由于安装工序的操作质量问题，造成各相绕组之间的电阻不平衡，因而导致产生的磁场不均匀，产生了不平衡的电磁力，这种电磁力成为激振力引发振动。 2、基础及泵支架 驱动装置架与基础之间采用的接触固定形式不好，基础和电机系统吸收、传递、隔离振动能力差，导致基础和电机的振动都超标。水泵基础松动，或者水泵机组在安装过程中形成弹性基础，或者由于油浸水泡造成基础刚度减弱，水泵就会产生与振动相位差1800的另一个临界转速，从而使水泵振动频率增加，如果增加的频率与某一外在因素频率接近或相等，就会使水泵的振幅加大。另外，基础地脚螺栓松动，导致约束刚度降低，会使电机的振动加剧。 3、联轴器 联轴器连接螺栓的周向间距不良，对称性被破坏;联轴器加长节偏心，将会产生偏心力;联轴器锥面度超差;联轴器静平衡或动平衡不好;弹性销和联轴器的配合过紧，使弹性柱销失去弹性调节功能造成联轴器不能很好地对中;联轴器与轴的配合间隙太大;联轴器胶圈的机械磨损导致的联轴器胶圈配合性能下降;联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。这些原因都会造成振动。 4、叶轮 叶轮质量偏心。叶轮制造过程中质量控制不好，比如，铸造质量、加工精度不合格;或者输送的液体带有腐蚀性，叶轮流道受到冲刷腐蚀，导致叶轮产生偏心。叶轮的叶片数、出口角、包角、喉部隔舌与叶轮出口边的径向距离是否合适等。使用中叶轮口环与泵体口环之间、级间衬套与隔板衬套之间，由最初的碰摩，逐渐变成机械摩擦磨损，这些将会加剧泵的振动。 5、传动轴及其辅助件 轴很长的泵，易发生轴刚度不足，挠度太大，轴系直线度差的情况，造成动件(传动轴)与静件(滑动轴承或口环)之间碰摩，形成振动。另外，泵轴太长，受水池中流动水冲击的影响较大，使泵水下部分的振动加大。轴端的平衡盘间隙过大，或者轴向的工作窜动量调整不当，会造成轴低频窜动，导致轴瓦振动。旋转轴的偏心，会导致轴的弯曲振动。 6、泵的选型和变工况运行 每台泵都有自己的额定工况点，实际的运行工况与设计工况是否符合，对泵的动力学稳定性有重要的影响。水泵在设计工况下运行比较稳定，但在变工况下运行时，由于叶轮中产生径向力的作用，振动有所加大;单泵选型不当，或是两种型号不匹配的泵并联。这些都会造成泵的振动。 7、轴承及润滑 轴承的刚度太低，会造成第一临界转速降低，引起振动。另外，导轴承性能闭不良导致耐磨性差,固定不好，轴瓦间隙过大，也容易造成振动;而推力轴承和其他的滚动轴承的磨损，则会使轴的纵向窜动振动以及弯曲振动同时加剧。润滑油选型不当、变质、杂质含量超标及润滑管道不畅而导致的润滑故障,都会造成轴承工况恶化，引发振动。电动机滑动轴承油膜的自激也会产生振动。 8、管道及其安装固定 泵的出口管道支架刚度不够，变形太大，造成管道下压在泵体上，使得泵体和电机的对中性破坏;管道在安装过程中较劲太大，进出口管路与泵连接时内应力大;进、出口管线松动，约束刚度下降甚至失效;出口流道部分全部断裂，碎片卡人叶轮;管路不畅，如出水口有气囊;出水阀门掉板，或没有开启;进水口有进气，流场不均，压力波动。这些原因都会直接或者间接地导致泵和管路的振动。 9、零部件间的配合 电机轴和泵轴同心度超差;电机和传动轴的连接处使用了联轴器，联轴器同心度超差;动、静零部件之间(如叶轮毅和口环之间)的设计间隙的磨损变大;中间轴承支架与泵筒体间隙超标;密封圈间隙不合适，造成了不平衡;密封环周围的间隙不均匀，比如口环未人槽或者隔板未人槽，就会发生这种情况。这些不利因素都能造成振动。 10、水泵自身的因素 叶轮旋转时产生的非对称压力场;吸水池和进水管涡流;叶轮内部以及涡壳、导流叶片漩涡的发生及消失;阀门半开造成漩涡而产生的振动;由于叶轮叶片数有限而导致的出口压力分布不均;叶轮内的脱流;喘振;流道内的脉动压力;汽蚀;水在泵体中流动，对泵体会有摩擦和冲击，比如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘，造成振动;输送高温水的锅炉给水泵易发生汽蚀振动;泵体内压力脉动，主要是泵叶轮密封环,泵体密封环的间隙过大，造成泵体内泄漏损失大，回流严重，进而造成转子轴向力的不平衡和压力脉动，会增强振动。 另外，对于输送热水的泵，如果启动前泵的预热不均，或者水泵滑动销轴系统的工作不正常，造成泵组的热膨胀，会诱发启动阶段的剧烈振动;泵体来自热膨胀等方面的内应力不能释放，则会引起转轴支撑系统刚度的变化，当变化后的刚度与系统角频率成整倍数关系时，就发生共振。（二）查找原因泵无其他明显缺陷时发生震动超标的顺序 1、地基紧固。 当缺陷发生时，首先应检查原动机与水泵的地脚螺栓是否紧固牢。如地基不稳，势必造成水泵震动，当排除其他原因而仍不能解决问题时，还要考虑地脚基础强度是否够用，有时由于设计原因，基础偏软也能引起震动。如：在华能北京热电厂检修时，其凝结泵试泵时震动超标，达0.20mm，后经在电机支架上加固筋板，震动减小到0.05mm。 2、找中心。 中心不正也是引起震动的常见原因，必须严格按照标准将中心调整在规定范围之内。如：盘山电厂的为600MW机组配套的内冷水泵，大修后震动超标，后经中心调整恢复正常。但在找中心时要注意电机和水泵的调整垫片不要过多。 3、轴承检查。 如果是采用滑动轴承的水泵，经以上工作仍不能消除震动，则应检查轴瓦的接触情况，正常的轴瓦，下瓦应有均匀的接触痕迹，主要分布在中下部，接触面积应达75%以上，上瓦应留有间隙，一般取轴径的0.10.15%。上瓦压盖对上瓦应有+0.02_0.02mm的紧力。如不能达到要求，一般采取在瓦口加减减垫片，和刮削轴瓦的方法解决。如果是采取滚动轴承的水泵，则应测量轴承压盖对轴承外套的紧力情况，一般要留有0.20mm左右的膨胀间隙，以备在转子受热状态下膨胀时，不致轴承轴向受力。如：我厂给水泵和氢冷泵等水泵，都用这种方法消除过震动。 4、转子中心位置调整。 水泵转子应保证与静子同心。否则在水泵运行时会产生动静摩擦，产生震动。水泵转子中心位置的调整，一般可以通过水泵轴承径向位置的调整来实现。对于采用轴瓦支持的水泵的中心调整，应将水泵两侧的轴瓦同时抬高，以达到要求。一般抬高量取密封环间隙的一半，两侧亦然。对于水平中开式水泵，如有必要可将水泵上盖打开，直接测量密封环处的间隙，在调整合格后，将轴承支座与泵体之间打孔配置销钉，然后再组装，以达到精确调整的目的。 5、轴弯曲、转子小装后晃度、瓢偏的测量调整。 如果在外部查找不到震动的原因，只能将水泵解体。先测量、校正轴弯曲，没有问题后将转子小装，测量整体的晃度、瓢偏，如果超标必须校正。2005年8月曾对唐山冀东水泥厂一台DG8580型给水泵进行大修，修前水泵震动严重超标，不能正常使用。解体小装后发现晃度达0.35mm，经测量分析认为，是水泵的10级叶轮轴向端面不平行所致。后将每一级叶轮的端面经手工反复研磨后晃度达标。组装后震动也相继消除。 6、动静平衡检测。 在水泵解体后，为了避免开泵时震动，还应将每一级叶轮作静平衡试验，有条件的还应作动平衡试验，尤其是大型多级水泵动平衡试验尤显重要。 7、外部条件对水泵的影响。 当水泵本身可能有的问题全部排除后，如仍不能解决震动的问题时，还要考虑外部条件对水泵的影响。如：水泵基础固有频率与振动频率相仿而造成的共振、原动机故障引起的水泵震动、管道与水泵的连接采用了强力对口等原因也能引起水泵的异常震动。第三章轴流泵 3.1轴流泵的概念 轴流泵由泵壳、叶轮和转轴等机件构成。也称螺桨泵。叶轮上有螺旋桨状的叶片若干，当叶轮随转轴一起被动力机械驱动旋转时，各叶片将水推向一端，同时又在另一端从水源吸取水，使水产生沿着平行于转轴方向的连续流动，达到不断输送水流的目的。水流压力因叶轮转动作用而提高。由叶轮出来的旋转水流通过固定导叶后，消除了旋转分速度，并由于扩散作用而使其部分动能转换成压力能,推动泵壳内的水流沿轴向上升,由出水管流出。 轴流泵多用于扬程低而流量大的场合，扬程范围125米左右；流量2.760.0米/秒，效率可达8590.5。安装方式有立式、卧式和斜式3种,其中以立式轴流泵应用较多。水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，扬程低、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌；起动前不需灌水，操作简单。3.2轴流泵的工作原理及振动的原因分析 轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。一、引起故障的原因水泵的进水位过低，造成叶轮淹没深度不够，部分空气进入泵内。 水泵叶轮上的部分叶片损坏或安装角度不一致，造成运转时产生不平衡。水泵底座安装不稳固或地脚螺钉松动、脱落。水泵联轴器与泵轴的配合太松，或联轴器销钉松动。水泵轴承磨损严重或损坏。水泵的橡胶轴承磨损或损坏，运转时，轴在轴承里面发生摆动。水泵的叶轮叶片上缠绕杂物。水泵架大梁强度不够，泵运行时产生较大的振动。多台水泵联合作业时排列不合理。或进水池太小，造成多台水泵的吸水管装得太密。水泵轴不垂直，水泵安装质量较差。二、采取的措施适当降低水泵的安装高度，并在进水池内，合理设置隔板，防止产生漩涡发生气蚀。拆卸泵体进行检修，如果是水泵叶轮上的部分叶片发生损坏，则应进行修复或更换叶轮；如果是叶轮上的叶片安装角度不一致，则应校正叶片安装角度并保持一致。加固水泵的安装基础，并配齐、拧紧地脚螺钉。停车检查，如果是联轴器与泵轴配合太松，则应更换合适的联轴器；如果是联轴器的销钉松动，则应拧紧销钉螺丝或更换新的销钉。拆卸泵体检修轴承。拆卸泵体检修橡胶轴承及传动轴。如果橡胶轴承发生了磨损或损坏，则应进行修复或更换橡胶轴承；如果传动轴在工作中发生摆动，则应在泵轴与橡胶轴承的接触处进行喷镀硬铬处理。停车后拆卸水泵检修并清楚缠绕杂物。另外，在水泵的进水口处加装拦污栅，以便于减少或根除叶轮叶片上的缠绕杂物。采用顶斜撑的方法加固大梁，严格按照轴流泵的安装工艺要求进行安装。采取一定的防震措施，合理排列、安装水泵。适当加大进水池，满足水泵吸水管的安装需求。首先，拆卸泵体检修水泵传动轴，如果传动轴的弯曲度过大（大于0.25毫米），则应进行校直修复或更换新轴。然后，严格按照轴流泵的安装工艺要求，进行重新安装水泵3.3贯流泵振动的原因 贯流泵是卧式轴流泵的一种。由电动机、减速装置和水泵组成一整体，装设在水下堤坝内部的机坑内，其进出水流道位于一条直线上，近似直圆筒形，水力损失少，提水效率高，且结构紧凑，安装、检修方便，泵站工程简单。圬工泵是一种低扬程轴流泵，除叶轮及其外围的泵壳用金属材料制成以外，进水流道和出水流道均采用砖石或混凝土结构，其扬程在2米以下,流量大、结构简单、造价低、效率高。适用于低洼地区的排涝和灌溉。一、贯流泵电动机振动常见原因及消除措施 1、手动盘车困难：泵轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮碰泵壳。 消除措施：校直泵轴、调整或更换轴承、重校机组同心度、重调间隙。 2、泵轴摆度过大：轴承和轴颈磨损或间隙过大。 消除措施：修理轴颈、调整或更换轴承。 3、水力不平衡：叶轮不平衡、离心泵个别叶槽堵塞或损坏。 消除措施：重校叶轮静平衡和动平衡、消除堵塞，修理或更换叶轮。 4、轴流泵轴功率过大：进水池水位太低， 叶轮淹没深度不够，杂物缠绕叶轮，泵汽蚀损坏程度不同，叶轮缺损。 消除措施：抬高进水池水位，降低水泵安装高程消除杂物,并设置栏污栅，修理或更换叶轮。 5、基础在振动：基础刚度差或底角螺丝松动或共振。 消除措施：加固基础、拧紧地脚螺丝。6、离心泵机组效率急剧下降或轴流泵机组效率略有下降，伴有汽蚀噪音。 消除措施：改变水泵转速，避开共振区域，查明发生汽蚀的原因，采取措施消除汽蚀。 第四章 循环水泵P-503振动大处理方案 4.1 循环水泵P-503简介 一、结构分为；波轮或叶片，外壳（塑料或金属）过滤网或罩，电机（直流或交流）汽车冷却水泵靠传动轴带动；二、分类；从外形上分为立式和卧式。 按驱动方式；有直流也有交流,电驱动；从用途上分为；高扬程小流量和低扬程大流量等。三、作用；向汽轮机凝汽器供给冷却水，用以冷却凝气轮机排汽，此外，循环水泵还要向冷油器，冷风器，锅炉冲灰水等设备提供水源。 四、运行；每台泵对应有两台旋转滤网和一个外围水闸对泵吸入口处的水源进行垃圾清理。在这种使用情况下，循环泵通常不需要提供太大压力，主要是提供大流量的冷却介质，以满足冷凝器的冷却需要。在循环泵的运行中要定期检查水泵电机的温度、电流、冷却介质的温度、水泵入口滤网两侧液面差等。4.2 产生振动的原因针对循环水场三号循环水泵P-503泵基础和管线振动较大，考虑到该设备属于重要设备，一旦出现故障对生产影响较大，为了确保设备安全运行，特编制本方案。 循环水泵共有四台，三号泵振动最为明显，其它泵相对振动较轻，因此主要考虑从三号泵本身来找原因进行处理。可能引起泵振动的原因有以下几种可能：1、泵的进口管线在凹位堵塞造成泵进口流量不足:通过开大关小泵出口阀门进行检验。该项工作由动力车间负责安排处理：动力车间工艺、设备管理人员到现场进行确认，由班长联系调度，待调度通知后进行。现在二三套两套装置生产，使用两台循环水泵（现运行P-504、P-502），先将其中一台切换到三号泵，之后稍关小另外一台泵（P-504或P-502）的流量，逐渐开大P-503泵的出口阀，观察流量的变化，在保证安全生产的情况下找出泵在压力稍低时（0.30MPa）的流量值。调整过程中班长要将调整情况及时与调度进行汇报沟通，确保装置安全平稳生产。待流量确认后恢复原状态。如果确认管线堵塞导致流量不足引起振动，安排关闭循环水池出口阀门和泵的出口阀门，动土开挖后割开管线进行清理，清理完毕后再恢复试运。2、泵轴与电机轴同心度偏差太大:安排钳工重新对泵轴与电机轴进行找正。由维修车间安排经验丰富的人员进行调校，确保同心度不超标。尽量消减由电机轴和泵轴不同心造成的振动，调整时由生产技术部和动力车间现场确认。调整后的结果记录在检维修通知单中。3、叶轮松动或动平衡不平衡偏心:检查叶轮，校正动平衡。拆开检查叶轮松动情况，将拆检下来的叶轮送外检验动平衡，如存在不平衡的情况，外委处理。4、由于地基的不均匀下沉导致泵基础、泵的进出口管线出现局部受力较大的情况，相当于管线和泵体固定不够牢固从而引起振动。处理：将泵的进出口管线法兰螺栓拆开，看是否存在硬拉现象；将泵基础四周的水泥面打开，检查泵底基础牢固情况，必要时由工程部安排对泵基础进行重新处理。如果是地基下沉管线位移严重导致振动大，则将管线连接螺栓松开，割开管线后先固定好法兰口后再焊接；如果是泵基础下沉，则需要对泵基础进行处理，但考虑到处理基础会影响到二号循环泵和四号循环泵，所以暂时不宜考虑在装置生产时进行处理，建议在装置停工期间再进行处理。5、 口环间隙大待泵拆检时检查处理。 4.3 针对原因采取以下相应的处理方法 （一） 机械结构设计方面注意的问题1、轴的设计。增加传动轴支撑轴承的数目，减小支撑间距,在适当范围内减小轴长，适当加大轴的直径，增加轴的刚度;当泵轴转速逐渐增加并接近或整数倍于泵转子的固有振动频率时，泵就会猛烈振动起来，所以在设计时，应使传动轴的固有频率避开电机转子角频率;提高轴的制造质量，防止质量偏心和过大的形位公差。2、滑动轴承的选择。采用无须润滑的滑动轴承;在液态烃等化工泵中，滑动轴承材料应采用具有良好自润滑性能的材料，比如聚四氟乙烯;在深井热水泵中，导流衬套选择填充聚四氟乙烯、石墨和铜粉的材质，并合理设计其结构，使滑动轴承的固定可靠;叶轮密封环和泵体密封环处采用摩擦因数小的摩擦副，比如M20lK石墨材料一钢;限制最高转速;提高轴瓦承载能力及轴承座的刚度。3、使用应力释放系统。对于输送热水的泵，设计时，应使由泵体变形而引起的连接件之间的结构应力得以释放，比如在泵体地脚螺栓上面增加螺栓套，避免泵体直接和刚度很大的基础接触。 （二）水泵的水力设计注意事项1、合理地设计水泵叶轮及流道，使叶轮内少发生汽蚀和脱流;合理选择叶片数、叶片出口角、叶片宽度、叶片出口排挤系数等参数，消除扬程曲线驼峰;泵叶轮出口与蜗壳隔舌的距离，有资料认为该值为叶轮外径的十分之一时，脉动压力最小;把叶片的出口边缘做出倾角(比如做成20。左右)，来减小冲击;保证叶轮与蜗壳之间的间隙;提高泵的工作效率。同时，对泵的出水流道等相关流道进行优化设计，减少水力损失引起的振动。合理设计各种泵的进水段处的吸入室，以及压缩级的机械结构，减少压力脉冲，可以保证流场稳定，提高泵的工作效率，减小能量损失，也可以提高泵的振动动态性能的稳定性。2、汽蚀振动是泵振动的很重要的一部分。当泵的人口压力低于相应水温下的饱和压力时，会发生伴随剧烈振动的汽蚀。减小汽蚀的措施包括:确定水泵的安装高度时，使装置的有效汽蚀余量大于泵的最小装置汽蚀余量;适当加大进水管直径，缩短进水管长度，减少管路附件，通流部分断面变化率力求最小，提高管壁的粗糙度;减少弯头数目和加大管道转弯角度;降低水泵的工作转速;采用抗空化汽蚀的材料，比如不锈钢，或在容易发生汽蚀的部位涂环氧树脂;进水流道设计要合理，力求平滑，使进入叶轮的水流速度和压力分布均匀，避免局部低压区;提高制造加工质量，避免因为叶片型线不准确造成局部流速过大，压降过多;提高泵装置的抗汽蚀性能，包括在泵的进口处设置水力增能器，增能器的结构，提高泵的吸入压头，从而提高泵装置汽蚀余量;增加几何倒灌高度;尽量减少进水管路水头损失;采用双吸式泵。为了保证吸水管或压水管内无空气积存，吸水管的任何部分都不能高过水泵的进口。为了减小入水口处的压力脉动，吸水管路直径应比泵入口直径大一个尺寸数量级，以便水流在泵入口处有一定的收缩，使流速分布比较均匀，同时还应当在泵入口前有一段直管，直管长度不小于管路直径的10倍。注意创造良好进水条件，进水池内水流要平稳均匀，以消除伴随卡门涡旋的振动。3、基础的设计。基础的重量应为泵和电机等机械重量总和的三倍以上;盛水池的基础应具有相当的强度;电机支架与基础最好做成一体或做成面接触;在泵和支架之间设置隔振垫或隔振器。另外，在管路之间采用减振材料连接，减少管路布置，可以消除弹性接触和水力损失带来的振动。 （三） 从安装和维护过程消除振动1、轴和轴系。安装前检查水泵轴、电机轴、传动轴有没有弯曲变形、质量偏心的情况，若有，则必须矫正或者进一步加工;检查与导轴承接触的传动轴，是否因弯曲而摩擦轴瓦或衬套而使自己受激力。如果监测表明，轴实际上已经弯曲了，则矫正泵轴。同时，检查轴的端间隙值，若该值过大，则表明轴承已磨损，需更换轴承。2、叶轮。动、静平衡是否合格。3、螺栓间距是否良好;弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧;联轴器内孔与轴的配合是否过松，若太松，可采用诸如喷涂的方法来减小联轴器内径直至其达到过渡配合所要求的尺寸，而后将联轴器固定在轴上。4、滑动轴承。间隙值是否符合标准;各处润滑是否良好;提高泵的轴瓦检修工艺水平，严格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循环程序，保证轴瓦与轴颈的接触面积达到规定的标准:泵轴颈与轴承间隙值，通过更换前后轴承、研磨、刮瓦、调整等手段达到合格。泵轴承体与轴承箱球面顶间隙值合格。泵轴轴承下瓦和泵轴轴颈接触点及接触角度:标准规定下瓦背与轴承座接触面积应在60%以上，轴颈处滑动接触面上的接触点密度保持在每平方厘米2一4个点，接触角度保持在60“一90”。5、支架和底板。及时发现有振动的支撑件的疲劳情况，防止因为强度和刚度降低造成固有频率下降。6、间隙和易损件。保证电机轴承间隙合适;适当调整叶轮与涡壳之间的间隙;定期检查、更换叶轮口环、泵体口环、级间衬套、隔板衬套等易磨损零件。 （四）消除由于泵的选型和操作不当引起的振动两泵并联应保证泵性能相同。泵性能曲线应为缓降型为好，不能有驼峰。使用时要注意:消除导致水泵超载的因素，比如流道堵塞;适当延长泵的启动时间，减小对传动轴的扰动，减小转动部件和静止零件之间的碰撞和摩擦，以及由此引起的热变形;对于水润滑的滑动轴承，启动过程中应加足预润滑水，避免干启动，直至水泵出水后再停止注水;定期向需要注油的轴承适量注油;对于长轴液下离心泵，因为轴系存在着扭转振动，若使用的有推力瓦，则受损伤的主要是推力瓦，这时可以适当提高润滑油的粘度，防止液体动压润滑膜的破坏。最后，为了防止泵的振幅过大，还可以使用测量分析振动状况来确定水泵的最佳工作参数