水泵故障排查系列專題二：振動(dòng)異常
2021-10-16 13:51:54泵友圈
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水泵的使用壽命離不開定期巡檢，巡檢過(guò)程主要是通過(guò)水泵外在的運(yùn)行表現(xiàn)來(lái)判斷水泵情況,，從而發(fā)現(xiàn)水泵異常,。大多數(shù)異常并非是水泵發(fā)生了不可逆的損傷，如果可以第一時(shí)間診斷故障,，進(jìn)行維護(hù),，水泵可以恢復(fù)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵異常主要有以下五種表現(xiàn)：噪聲異常振動(dòng)異常性能異常溫升異常其他異常振動(dòng)異常主要是指水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,，水泵通過(guò)連接底座,、連接管路傳出非正常的振動(dòng)，振動(dòng)通常表現(xiàn)為振幅大或振動(dòng)頻率過(guò)大,，可能迫使管路產(chǎn)生共振,，并造成管路撞擊相距較近的障礙物，形成噪音,。嚴(yán)重時(shí),，振動(dòng)可能會(huì)損傷管路或水泵進(jìn)出口，造成系統(tǒng)損壞,。常
水泵的使用壽命離不開定期巡檢,，巡檢過(guò)程主要是通過(guò)水泵外在的運(yùn)行表現(xiàn)來(lái)判斷水泵情況，從而發(fā)現(xiàn)水泵異常,。大多數(shù)異常并非是水泵發(fā)生了不可逆的損傷,，如果可以第一時(shí)間診斷故障，進(jìn)行維護(hù),，水泵可以恢復(fù)到正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
振動(dòng)異常主要是指水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，水泵通過(guò)連接底座,、連接管路傳出非正常的振動(dòng),，振動(dòng)通常表現(xiàn)為振幅大或振動(dòng)頻率過(guò)大，可能迫使管路產(chǎn)生共振,，并造成管路撞擊相距較近的障礙物,，形成噪音。嚴(yán)重時(shí),，振動(dòng)可能會(huì)損傷管路或水泵進(jìn)出口,，造成系統(tǒng)損壞。常見的振動(dòng)原因歸結(jié)如下：除非小功率立式泵,，通過(guò)剛性管道連接在系統(tǒng)上,，其產(chǎn)生振動(dòng)量較小,，并且表現(xiàn)為水平振動(dòng)，由管路吸收或承擔(dān)振動(dòng),，其余水泵通常都需要做水泵定位,。如果水泵缺少有效地定位，則可能造成水泵振動(dòng)加劇,。對(duì)于小功率水泵,，用手按壓水泵可以使振動(dòng)減弱，據(jù)此可判定為水泵缺少固定的原因,，需要對(duì)水泵與基礎(chǔ)進(jìn)行固定,。值得一提的是，小體量水泵固定方式多采用硬連接方式,，若采用螺栓將水泵底腳,、橡膠墊片、基礎(chǔ)底座進(jìn)行固定連接時(shí),，橡膠墊片由于螺栓的受力而出現(xiàn)極限壓縮,，其撓性下降，表現(xiàn)為剛性,，無(wú)法提供隔振功能,。共振通常是由于水泵的底座或連接管路剛性較差，使得它們的固有頻率與水泵自身的振動(dòng)頻率相接近,，造成水泵運(yùn)行中的振動(dòng)加劇的現(xiàn)象,。這種振動(dòng)有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)為隨著水泵開啟時(shí)間而逐漸加劇，用手按壓水泵或共振部件,，可以降低振動(dòng),。對(duì)于基礎(chǔ)底座共振的情況，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)底座的剛性,，或使用減震墊來(lái)隔震,。對(duì)于接口管路共振的情況，需要在水泵出口安裝軟連接,，隔絕水泵振動(dòng),，并考慮管路支撐。動(dòng)平衡下降是一種水泵磨損老化的表現(xiàn),，通常出現(xiàn)在水泵使用一定年限以后,，由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不平衡量加劇，造成的高速運(yùn)轉(zhuǎn)下出現(xiàn)異常振動(dòng),。不平衡量加劇的因素可能是軸承失效,、葉輪汽蝕損壞、異物進(jìn)入破壞葉輪等原因,，這種振動(dòng)通常肉眼可見,，振動(dòng)幅度較大,，若電機(jī)有變頻器控制，降頻后振動(dòng)會(huì)減弱,。現(xiàn)場(chǎng)維修需要檢查失效點(diǎn)位,，更換葉輪或軸承，必要時(shí)需要重新測(cè)定軸跳或動(dòng)平衡,，來(lái)保證水泵恢復(fù)正常運(yùn)行。軸彎曲多數(shù)表現(xiàn)在泵軸過(guò)長(zhǎng)或帶有聯(lián)軸節(jié)的泵型上,，由于軸對(duì)中不良,，泵軸持續(xù)承受徑向力，導(dǎo)致泵軸彎曲,，進(jìn)而加劇軸承負(fù)載,，運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)振動(dòng)。需要更換泵軸解決此問題,，并應(yīng)檢查彎曲原因,，消除再次彎曲的隱患。喘振的主要誘因在于水系統(tǒng)內(nèi)部,，而非機(jī)械結(jié)構(gòu)造成,。形成喘振的原因有兩種，一種是水泵性能曲線不合理,，存在駝峰,，使得一個(gè)系統(tǒng)阻力曲線（恒定揚(yáng)程）與性能曲線產(chǎn)生雙解，造成水泵實(shí)際工況來(lái)回?cái)[動(dòng),。另一種是水泵吸入口存在高位窩氣,，無(wú)法通過(guò)水泵對(duì)外排出，高位窩氣會(huì)周期性導(dǎo)致汽蝕,，使水泵出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,。
對(duì)于喘振的系統(tǒng)，需要分析如上兩種問題,，多數(shù)情況下水泵不會(huì)有駝峰曲線,，需要消除入口高點(diǎn)，避免高位窩氣,。
紊流多出現(xiàn)于水泵吸入口位置,，由于入口距離彎頭較近，缺少直管段,，安裝不規(guī)范造成,。水流經(jīng)彎頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生混亂流動(dòng)，這種流動(dòng)狀態(tài)通常需要一定長(zhǎng)的直管段來(lái)消除,，若彎頭與水泵吸入口相距較近,，紊流狀態(tài)的水直接進(jìn)入葉輪吸入口,，造成葉輪受力不平衡，引發(fā)水泵振動(dòng),。有條件的情況下需要延長(zhǎng)彎頭到泵吸入口的距離,，至少保證3倍管徑長(zhǎng)度的直管段，若是在沒有空間調(diào)整,，可以考慮在彎頭內(nèi)部焊接軸向隔板,，減弱紊流現(xiàn)象。
Pentax的CH和CS臥式離心泵采用了電機(jī)加長(zhǎng)軸設(shè)計(jì),，提高了軸跳精度,；對(duì)葉輪做了G6.3級(jí)動(dòng)平衡，降低葉輪負(fù)載,；并根據(jù)葉輪動(dòng)載荷嚴(yán)格校核了軸強(qiáng)度和軸承負(fù)載,，降低運(yùn)行疲勞，使其在連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)下有著出色的壽命表現(xiàn),。
