立式長軸液下泵的振動原因及解決

 [摘 要]對立式長軸液下泵振動的原因進行了深入分析，結合施工管理及設備運行維護實踐，解決了立式長軸液下泵振動的故障，實現了立式長軸液下泵設備長周期安全運行。

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立式長軸液下泵做為一種定型產品， 因具有耐用、維護方便等特點，在石化、醫藥等領域中有著廠 泛應用。但由于立式長軸液下泵安裝及制造中的偏差，常造成機泵各種故障，尤以振動問題突出。機泵在運行中發生振動的危害性極大。振動嚴重超標， 不僅造成噪聲大， 重要的是使零件被損壞，導致設備破壞甚至造成裝置停產，經濟損失較大。

1立式長軸液下泵基本參數

某煉廠水池采用2臺長軸液下泵供水，在試運行中發現這2臺泵振動強烈，測得的振動速度為2Imm／s。由JB／T8097—1999 《泵的振動測量與評價方法》可知，該液下泵的振動速度應為7．1mm／s以下，現場測得的振動值嚴重超標。

立式長軸液下泵泵組的技術參數如下：

額定流量：50m3／h；揚程：32m； 出口壓力：0．32Mpa； 電機功率：llkw；轉速：2950r／min：輸送介質：含油污水。

立式長軸液下泵的泵軸由4段短軸組成， 軸段與軸段之間采用夾殼聯軸器半分環的連接方式。在軸段的兩端各有軸承支撐，其中在與泵體相連接軸段的一端為1套滑動軸承，其余為滾動軸承。第1～3段軸的軸長相同，每段軸長約為1．1m，而與泵體連接的第4段軸軸長約為1．4m。

2立式長軸液下泵振動原因分析及控制措施

鑒于該類型立式長軸液下泵為長期定型產品， 因此可以基本排除設計方面的原因。結合以往使用中的實踐， 產生振動的原因主要由安裝和制造兩方面的原因導致。

2．1安裝質量分析及控制

由于安裝質量原因導致立式長軸液下泵機泵振動的概率非常高，因此先從立式長軸液下泵安裝質量進行分析。

 (1)立式長軸液下泵安裝時基礎板未找平找正。如果安裝時未進行基礎的找平工作，安裝板與基礎接觸將出現間隙，接觸不完善，造成泵運轉過程中出現振動現象。控制措施為：基礎板找正找平，用墊鐵選好著力點， 設置于基礎螺栓附近至少應有一組墊鐵，但對稱布置，在接縫處兩側也應各墊一組墊鐵。

(2)立式長軸液下泵葉輪流道內存有夾雜物。吸入口吸入雜質，會堵塞一部分流道，葉輪與蝸殼的摩擦損失加大。在此情況下， 電機輸出扭矩增大，導致電機電流增大， 從而使振動加劇。控制措施為：在吸入端增加過濾裝置，防止雜物進入，并定期進行清理。

(3)立式長軸液下泵管道配置不合理產生應力變形。控制措施為：泵的進口管段應避免彎曲和積存空氣，避免管道應力對泵產生影響。管道配置時應盡可能避免管道應力、變形應力和管道閥門的重量作用到泵體上。

2．2立式長軸液下泵制造質量分析與控制

立式長軸液下泵的制造質量出現問題， 同樣會導致振動發生。從制造的源頭上控制泵的質量，可以很好地控制泵的振動問題。特別是旋轉部件的制造精度及動、靜平衡試驗。在靜平衡中，轉子的質量重心要盡量精確地放到靠近泵軸的旋轉軸心上，從而消除離心合力。動平衡在動平衡機上進行，它使泵轉子的旋轉軸成為一根慣性主軸，使離心合力矩降低到可以接受的范圍內。

(1)立式長軸液下泵同軸度失調引起振動。同軸度包括泵的所有回轉部件，如泵軸、軸承座、聯軸器及軸承精度等，這些都需要機加工的精度來保證。控制措施為：制造的回轉部件的同軸度應達到標準規定的要求。

(2)立式長軸液下泵葉輪及泵軸精度不夠引起振動。

泵軸表面粗糙度不合要求，尤其是密封和軸封部位，葉輪的過流面粗糙度不符合要求，材質分布不均等都將引起振動。控制措施為：制造葉輪和泵軸的精度應符合標準的要求，泵軸的表面粗糙度(尤其是密封和軸封部位)、軸的熱處理質量及葉輪的過流面粗糙度等，都應符合標準，不能存在熱裂、氣孔、砂眼及其它缺陷。

另外從增大軸徑，縮小支撐之間跨距或者增加支撐，控制滑動軸承與軸套之間的徑向間隙，可在一定范圍內降低泵的振動。

3立式長軸液下泵振動故障處理

從以上分析中， 可看出：立式長軸液下泵振動產生的原因集中在安裝及制造環節，為此從這兩方面著手進行處理。

3．1立式長軸液下泵安裝質量方面的處理

在確定軸承密封室已加注潤滑油后，初步懷疑是由安裝質量引起的振動。因為安裝質量出

現問題導致的泵體振動是見也是較容易解決的。

(1)立式長軸液下泵基礎板未找平引起振動。對基礎板重新進行找平加固，但效果仍不理想，振動依然強烈。

(2)立式長軸液下泵由于垂直度引起振動。如果垂直度出現問題，那么在泵運轉時，只要泵體有較小的振動，振動通過長軸傳遞到操作平臺處，振動將被放大。處理方法：在安裝板下加墊一圈橡膠并用螺栓緊固， 此時的泵相當于懸空狀態，如果仍振動，可以基本排除安裝質量問題。經試運轉，振動依然強烈，沒有得到減輕。此時基本排除由于安裝板未找平或軸的垂直度問題。

(3)立式長軸液下泵吸入口是否存在雜質。在隨后的拆檢中，發現吸入口處及葉輪與蝸殼之間確有塑料袋等雜物存在，將雜物清理干凈重新裝配后再次試運行，振感仍強烈，但稍有減輕。可以判斷存在過流因素的影響，但并不是引起振動的主要原因。

3．2立式長軸液下泵制造質量方面的處理

在安裝質量方面沒有找到原因的情況下，開始考慮制造質量引起的問題，尤其是不平衡問

題。之后采用實驗手段進行驗證。將電機分別與第1～4段軸進行連接試運行，其結果顯示只有在將泵體及所連帶的第4段軸安裝運行時，才有明顯的振動現象。可以肯定振動的主要根源出在泵體及所連帶的這段軸上。振動主要來自轉子部分(軸、葉輪、鎖緊帽等轉動件)， 因此如果進行機械平衡試驗，效果將會大有改觀。由制造廠征求反饋的平衡試驗信息得知，與泵體相連的第4段軸跳動異常。

檢查發現， 由于同類型的立式長軸液下泵與泵體相連接的每段軸軸長約為1．1m，而第4段的軸長為1.4m，加工過程中形位公差使用錯誤，導致形位公差與要求不符，導致振動發生。隨后更換1根符合要求的軸重新裝配，現場試運轉測得振動速度為7．1mm／s，符合立式泵的有關規定。重新組裝立式長軸液下泵并進行運轉，運行狀態良好。