引起水泵振動的內部原因分析
一.嚴重氣濁——氣濁達到一定嚴重程度時(由NPSH或攜入的空氣引起),內爆的能量將引起整個裝置急劇振動。當然,隨著氣濁的繼續(xù),泵輪材料將被腐蝕,振動也進一步加劇。合理選用泵則可避免此類情況出現(xiàn),但隨著系統(tǒng)老化以及管道改變這類情況仍可發(fā)生。將需要增加NPSH或排空現(xiàn)有系統(tǒng)內的攜入空氣。
二.腐蝕和沖蝕——雖然腐蝕和沖蝕問題極易被視為"內部問題",但是其根源在于為泵的抽送能力選擇材料時的不當。腐蝕或沖蝕產生的損壞可能毀壞葉輪或頸環(huán),導致機械的振動超出限度。需分析泵的抽送能力才能解決這一問題。即使受沙礫沖蝕較厲害,仍需按照步驟更換材料以根除問題或延長MTBF。
三.葉輪的不平衡——按照ISO標準1940%2F1,葉輪應該切割到最大運行速度時的恰當直徑并實現(xiàn)動態(tài)平衡(6.3級),該平衡級允許轉速為1800時每盎司泵輪重量產生0.0014盎司英寸不平衡(轉速為3600時為0.0007盎司英寸%2F盎司)。如果在現(xiàn)有泵上切割葉輪,按照標準平衡葉輪時出現(xiàn)初始故障或重新平衡失敗將導致振動超出可接受的范圍。這一點在各種大、小機械上均很重要,因為已建立的標準考慮了機械的總質量以及葉輪對振動產生的影響。唯一的解決方法是拆掉葉輪重新進行平衡。
四.臨界轉速問題——這類問題實際上在以全速運行的臥式泵內是不存在的:生產商已對泵進行了設計,因此其第一臨界轉速將高出最高轉速。("臨界轉速"指激起旋轉設備自然頻率的理論角速度。旋轉速度達到自然頻率時便發(fā)生振動和共振。)在立式泵(如具有各類長度和轉頭的立式渦輪機)內,臨界轉速應在制造之前予以考慮。在臥式泵內,臨界轉速通常由超速、缺少管道支撐件或未考慮的多泵組引起。(缺少管道支撐件時,管道實際上成為了"泵的一部分",且系統(tǒng)的臨界轉速與泵的臨界轉速不同。)這與下文將討論的外部原因引起的問題相類似。
可采用兩種方法糾正臨界轉速問題,將振動減少至可接受水平:
1.改變泵的自然頻率,這一操作應咨詢泵生產商或在其協(xié)助下進行。屬于常用方法。
2.改變轉速(針對VFD系統(tǒng)時尤為有用)。通過臨界轉速"鎖定"或加速以預防機械運轉。
五.電動機轉動元件的不平衡——這是一種少見的制造缺陷。有關電動機平衡測試要求請見美國電氣制造業(yè)協(xié)會(NEMA)的標準MG-12007第1節(jié)第7部分。通常情況下,被確定為電動機轉子不平衡(通過斷開電動機并由其自行運轉)的問題實際上是曲軸或軸承故障問題,該內容已在本文其他部分進行討論。電動機旋轉部分的不平衡實際上在啟動時(或啟動過后不久)將非常明顯。如果需質量保證,應咨詢電動機生產商或著名電動機維修店,如與美國電氣設備維修協(xié)會(EASA)合作的店。
六.軟底腳——安裝支座(通常在電動機上,但也在無整體支座的泵上)不在同一平面內時會出現(xiàn)這一問題,是出現(xiàn)相對頻繁的導致振動的問題。由于支座在下方固定,框架扭轉時,振動產生。這可能且確實已經在鑄型電動機上發(fā)生且在初期很難確定,因為共振將在整個機械以及管道內(通常)傳送。軟底腳通常出現(xiàn)在啟動時或維護后?紤]到其頻率,除非其他振動引起的問題可以很容易地確定,建議在故障排查程序的早期檢查軟底腳。檢查安裝可使用度標指示的方法。另一種常用的簡易方法則是輕輕解開壓緊螺栓(一次解一個)并檢查振動是否減少或消除。如果發(fā)現(xiàn)振動或螺栓解開過當,加墊片并重新校準就可以糾正。如果螺栓為解開狀態(tài),則應進行標記以防日后忘記對其進行緊固。
七.不平衡聯(lián)軸器——不能與未對準的情況混淆,聯(lián)軸器本身極少出現(xiàn)不平衡的情況。實際上在四極速度時絕不會出現(xiàn)不平衡,在兩極速度時出現(xiàn)的頻率也不高。當排除所有引起振動的原因后應適當進行不平衡問題的調查。雖然重新平衡聯(lián)軸器有可能實現(xiàn),但整套更換通常將更經濟實惠。
八.在另一方面,如果容差直接涉及轉動部件,則機械容差引起的振動將易于診斷。"失圓"或"失方"的加工部件可能導致在其他部件內出現(xiàn)束縛或磨削。參考下文"外部原因導致振動"中的內容,區(qū)別機械容差與管道校準問題。
九.機械松動——為了便于討論,本文中的機械松動僅指螺母和螺栓沒有恰當進行緊固的情況。單獨的螺帽在裝配時可能沒有緊固或在運輸和安裝過程中出現(xiàn)松動。所有外部螺帽在運輸和安裝時應解開。生產商每次就裝配提出建議時,所有外部螺帽應緊固并在隨后進行定期緊固(對于大多數(shù)機械,建議每年緊固一次)。
十.機械容差——即使單個部件的容差值在生產商規(guī)范所規(guī)定的范圍內,機械容差仍可引起機械內的振動。簡言之,泵組裝的零件越多,(在其他條件相同的情況下)容差"累計"使機械產生振動的風險越大。單個部件在檢查時可能在規(guī)范(通常為ASME%2FANSIY14.5)允許的范圍內。由于這樣一個事實的存在,即采用可能產生問題的已加工部件查找并確定其他可能問題,上述情況將變得更為復雜。精確度和垂直狀態(tài)的全面檢查將難于在實地準確測量,但是這是確定問題的唯一途徑。
丁菲泵業(yè)提醒廣大客戶:如果水泵在使用過程中產生振動,最好與生產廠家聯(lián)系!
丁菲泵業(yè):專業(yè)成就未來,品質鑄就輝煌!
資料來源:上海丁菲泵業(yè)有限公司專業(yè)排污泵生產廠家,公司網站http://www.justbuyitinc.com/轉載請注明出處 |