引起水泵振动的内部原因分析
一.严重气浊——气浊达到一定严重程度时(由NPSH或携入的空气引起),内爆的能量将引起整个装置急剧振动。当然,随着气浊的继续,泵轮材料将被腐蚀,振动也进一步加剧。合理选用泵则可避免此类情况出现,但随着系统老化以及管道改变这类情况仍可发生。将需要增加NPSH或排空现有系统内的携入空气。
二.腐蚀和冲蚀——虽然腐蚀和冲蚀问题极易被视为"内部问题",但是其根源在于为泵的抽送能力选择材料时的不当。腐蚀或冲蚀产生的损坏可能毁坏叶轮或颈环,导致机械的振动超出限度。需分析泵的抽送能力才能解决这一问题。即使受沙砾冲蚀较厉害,仍需按照步骤更换材料以根除问题或延长MTBF。
三.叶轮的不平衡——按照ISO标准1940%2F1,叶轮应该切割到最大运行速度时的恰当直径并实现动态平衡(6.3级),该平衡级允许转速为1800时每盎司泵轮重量产生0.0014盎司英寸不平衡(转速为3600时为0.0007盎司英寸%2F盎司)。如果在现有泵上切割叶轮,按照标准平衡叶轮时出现初始故障或重新平衡失败将导致振动超出可接受的范围。这一点在各种大、小机械上均很重要,因为已建立的标准考虑了机械的总质量以及叶轮对振动产生的影响。唯一的解决方法是拆掉叶轮重新进行平衡。
四.临界转速问题——这类问题实际上在以全速运行的卧式泵内是不存在的:生产商已对泵进行了设计,因此其第一临界转速将高出最高转速。("临界转速"指激起旋转设备自然频率的理论角速度。旋转速度达到自然频率时便发生振动和共振。)在立式泵(如具有各类长度和转头的立式涡轮机)内,临界转速应在制造之前予以考虑。在卧式泵内,临界转速通常由超速、缺少管道支撑件或未考虑的多泵组引起。(缺少管道支撑件时,管道实际上成为了"泵的一部分",且系统的临界转速与泵的临界转速不同。)这与下文将讨论的外部原因引起的问题相类似。
可采用两种方法纠正临界转速问题,将振动减少至可接受水平:
1.改变泵的自然频率,这一操作应咨询泵生产商或在其协助下进行。属于常用方法。
2.改变转速(针对VFD系统时尤为有用)。通过临界转速"锁定"或加速以预防机械运转。
五.电动机转动元件的不平衡——这是一种少见的制造缺陷。有关电动机平衡测试要求请见美国电气制造业协会(NEMA)的标准MG-12007第1节第7部分。通常情况下,被确定为电动机转子不平衡(通过断开电动机并由其自行运转)的问题实际上是曲轴或轴承故障问题,该内容已在本文其他部分进行讨论。电动机旋转部分的不平衡实际上在启动时(或启动过后不久)将非常明显。如果需质量保证,应咨询电动机生产商或著名电动机维修店,如与美国电气设备维修协会(EASA)合作的店。
六.软底脚——安装支座(通常在电动机上,但也在无整体支座的泵上)不在同一平面内时会出现这一问题,是出现相对频繁的导致振动的问题。由于支座在下方固定,框架扭转时,振动产生。这可能且确实已经在铸型电动机上发生且在初期很难确定,因为共振将在整个机械以及管道内(通常)传送。软底脚通常出现在启动时或维护后。考虑到其频率,除非其他振动引起的问题可以很容易地确定,建议在故障排查程序的早期检查软底脚。检查安装可使用度标指示的方法。另一种常用的简易方法则是轻轻解开压紧螺栓(一次解一个)并检查振动是否减少或消除。如果发现振动或螺栓解开过当,加垫片并重新校准就可以纠正。如果螺栓为解开状态,则应进行标记以防日后忘记对其进行紧固。
七.不平衡联轴器——不能与未对准的情况混淆,联轴器本身极少出现不平衡的情况。实际上在四极速度时绝不会出现不平衡,在两极速度时出现的频率也不高。当排除所有引起振动的原因后应适当进行不平衡问题的调查。虽然重新平衡联轴器有可能实现,但整套更换通常将更经济实惠。
八.在另一方面,如果容差直接涉及转动部件,则机械容差引起的振动将易于诊断。"失圆"或"失方"的加工部件可能导致在其他部件内出现束缚或磨削。参考下文"外部原因导致振动"中的内容,区别机械容差与管道校准问题。
九.机械松动——为了便于讨论,本文中的机械松动仅指螺母和螺栓没有恰当进行紧固的情况。单独的螺帽在装配时可能没有紧固或在运输和安装过程中出现松动。所有外部螺帽在运输和安装时应解开。生产商每次就装配提出建议时,所有外部螺帽应紧固并在随后进行定期紧固(对于大多数机械,建议每年紧固一次)。
十.机械容差——即使单个部件的容差值在生产商规范所规定的范围内,机械容差仍可引起机械内的振动。简言之,泵组装的零件越多,(在其他条件相同的情况下)容差"累计"使机械产生振动的风险越大。单个部件在检查时可能在规范(通常为ASME%2FANSIY14.5)允许的范围内。由于这样一个事实的存在,即采用可能产生问题的已加工部件查找并确定其他可能问题,上述情况将变得更为复杂。精确度和垂直状态的全面检查将难于在实地准确测量,但是这是确定问题的唯一途径。
丁菲泵业提醒广大客户:如果水泵在使用过程中产生振动,最好与生产厂家联系!
丁菲泵业:专业成就未来,品质铸就辉煌!
感谢您访问丁菲泵业,资料来源:上海丁菲泵业有限公司专业排污泵生产厂家,公司网站http://www.dfin8.net /,转载请注明出处 |