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詳解長軸泵六類振源的現象和原因
點擊次數:135 發布時間:2019-06-17
   長軸泵是一個立式單吸多級離心泵,其葉輪裝在井中動水位以下,動力機設置在井上,通過傳動長軸驅動葉輪在導流殼內旋轉,水流沿導流殼與葉輪之間的流道,經輸水管向上提升到地面。揚程高時可采用多個葉輪串聯的多級離心泵。
  長軸泵傳動方式分為直接傳動與間接傳動兩種型式。直接傳動是采用用立式三相異步電動機直接聯接;間接傳動是通過傳動裝置(皮帶輪、齒輪 箱)將泵與動力(柴油機)間接連結。水泵機組有帶有濾水管的泵體部分、裝有傳動軸的揚水管部分、泵座與電動機或間接傳動裝置三部分組成。前兩部分位于井 下,后一部分位于井上。長軸泵部分主要包括濾水管、葉輪、進水節、導流殼、上導流殼、葉輪軸、錐形套、橡膠軸承等零部件。揚水管部分包括揚水管、傳動軸、軸 承、軸承支架、聯管器及聯軸器等。泵座部分包括泵座、進水法蘭、填料壓蓋和填料襯套等,并用四個地腳螺栓槳泵座固定與水泥基礎上。電動機或間接傳動裝置安 裝在泵座上。水由泵座之間的彎管輸出。
  今天小編主要給大家介紹長軸泵的泵體振源及原因分析
  1、長軸泵安裝及裝配偏差引起的振動。泵體及推力瓦在安裝后的水平度和揚水管的垂直度超差將引起泵體的振動,同時這三個控制值又有一定關聯。泵體安裝完后,揚水管及泵頭(不包括濾網)總長為26m,均為懸空掛置,如果揚水管垂直度偏差過大,在泵轉動中必將造成揚水管及軸等劇烈振動。揚水管垂直度超差過大還將在泵運轉過程中產生交變應力,引起揚水管的斷裂。深井泵裝配完后,揚水管在總長度范圍內,垂直度誤差應控制在士2mm。泵的縱橫向水平誤差<0.05/l000mm。對泵頭葉輪靜平衡允差不大于10g,組裝完后應有8-12mm上下串動間隙。安裝及裝配間隙誤差是造成泵體振動的重要原因。
  2、長軸泵傳動軸的渦動。渦動又稱“甩轉”,是旋轉軸發生的一種自激振動,它既不具有自由振動的特征,也不屬受迫振動的類型。它的特征是軸在軸承間表現為回轉運動,這種振動并不是在轉軸到達臨界轉速時發生,而是在較大范圍內發生且與轉軸本身的轉速關系較少。深井泵的甩轉主要由軸承潤滑不充分引起,如果軸與軸承間的問隙較大,則回轉運動方向與軸的轉動方向相反,這種情況又稱軸的抖動。特別是深井泵傳動軸很長,橡膠軸承和軸的配合間隙為0.20-0.30mm,當軸與軸承存在一定間隙,軸與軸承不同心,中心距較大,間隙中又缺乏潤滑時,例如深井泵橡膠軸承的潤滑供水管斷裂、堵塞、誤操作造成供水不充分或不及時等情況下,更易出現抖動。在某一瞬時轉動著的軸頸與橡膠軸承在一點接觸,軸頸受到軸承給它的切向力,設力作用方向與軸的轉速的方向相反,將此力向軸心平移,其力學效應相當于一個反時針方向的轉矩和一個作用在軸頸中心的力,這個力平行于軸承壁接觸點的切線方向,并且有使軸頸下移的趨勢,因此軸頸將沿軸承壁作純滾動,相當于一副內齒輪,這樣就形成與軸旋轉方向相反的回轉運動。
  這已被我們在日常運轉中的情況所證實,這種情況持續時間稍長還會使橡膠軸承燒損。
  3、長軸泵工作超負荷引起的振動。泵體推力瓦采用錫基巴氏合金,其允許負載為18MPa(180kgf/cm2)。泵體在起動時,推力瓦的潤滑處于邊界潤滑狀態。在泵體出水口處分別安裝有電動蝶閥和手動閘閥。在泵起動同時打開電動蝶閥,由于淤沙沉積造成閥板無法開啟或人為因素造成手動閘閥關閉,排氣不及時等,必將造成泵體的劇烈振動,并很快燒損推力瓦,如15#、17#泵即是如此。
  4、長軸泵出口湍流振動。在泵出口依次設置Dg500短管、止逆閥、電動蝶閥、手動閥、主管及水錘消除器,水的紊流運動產生無規則的脈動現象,加上各閥的阻擋,局部阻力較大,引起動量的變化及壓力的變化,作用于管壁上及泵體上使其振動,這可以觀察壓力表數值的脈動現象來說明。紊流中脈動變化的壓力和速度場不斷傳遞給泵體能量,當紊流的主頻率與深井泵系統的固有頻率相近時,系統就要吸收能量并引起振動。為減少這種振動影響,閥門應完全開啟,短管應有相應長度并加設支座。按此處理后,振動值明顯減小。
  5、長軸泵的扭振。長軸深井泵與電機的聯接采用彈性聯軸器,傳動軸總長24.94m。在泵運轉中,存在著不同角頻率的主振動的疊加。角頻率不同的兩個簡諧振動合成后的結果不一定是簡諧振動,即泵體內部存在兩自由度的扭轉振動,這是不可避免的。這種振動主要影響和損害推力瓦。因此在保證每塊平面推力瓦有相應的進油油楔情況下,我們將原設備隨機說明書中規定的68#機油改換成100#機油,提高推力瓦潤滑油的粘度,使推力瓦油液動壓潤滑膜的形成和保持不被破壞。
  6、裝在同一根梁上的長軸泵相互影響引起的振動。深井泵及電機是安裝在兩根截面為1450mmx410mm的鋼筋混凝土框架梁上的,每臺泵與電機的集中質量達18t,兩臺相鄰泵在同一框架梁上的運轉振動,這又是一個兩自由度的振動系統,當其中一臺電機振動嚴重超標在不帶負載試運轉時,即彈性聯軸器不連接而空轉電機時,另一臺正常運轉泵的電機振幅值升至0.15mm左右,此種情況不易被察覺,應引起注意。

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