关于水泵机组振动原因探讨

【摘要】本文作者主要介绍了水泵机组振动原因以及分析，仅供大家参考。

【关键词】水泵机组;振动原因;分析

水泵机组的工作稳定性是衡量机组运行工况的重要指标，克服机组运行中的不稳定性就成了水泵机组安装、试运行和检修工作中突出解决的问题之一。水泵机组的振动与工作水头和出力大小，机组支撑部分振动，机组转动部分的振动等因素有关。

综合以上原因可将其振动分为三种：水力振动、机械振动和电磁振动。

1、分析振动产生的原因

1.1水力振动产生的原因

1.1.1进水池水位变化幅度大，引起电机输出功率变化。

1.1.2空腔汽蚀严重，在非设计工况下运行，由于空腔气蚀引起的水泵壳和推力轴承产生剧烈的振动;对于引黄灌区，在灌溉期间由于河源的高含沙量水质夹杂着杂草特别是芦苇根，中间为空心，芦苇根在高速旋转叶片的旋转力下，加杂着气泡不断的形成和破裂最终使泵腔内部进气，过流部件磨蚀，水泵在非正常工作状态运行。

1.1.3叶轮间隙射流影响，特别是轴流泵在转轮室之间的叶片背面存在很大的负压，形成一股射流，速度极高，叶轮旋转对于转轮室某一点来说，都可能交替出现很大的负压，随时升高和降低。对于离心泵的叶轮和口环之间间隙技术要求几丝的间隙，但因黄河水的高含沙量，有些沙粒远比要求的间隙值要小得多。其少数沙粒随着高速旋转的水流进入间隙，随时间的的变化在叶轮和口环间隙产生磨蚀凹坑，从而引起振动。

1.2引起机械振动的原因

机械振动指振动的干扰力来自于水泵机组的机械部分的惯性力。转子的弓状回旋，转子随振幅变化而变化，转动角速度越大振幅越大，当转速度接近同步转速时就产生共振。

1.2.1机组轴线不同心，轴流泵在校“小摆”和“大摆”时，技术数据不在技术要求的范围内，如电机推力头和镜板之间的分胶板内有异物而倒置数据为“假数据”，按常规分析数据朝着坏的方面发展，但显示数据符合技术要求。而实际是内部夹杂这异物，用汽油清洗内部再次复测数据大变样。水泵和电机对轮间的间隙不均匀，或经过打磨不在一个水平。推力头和镜板的螺栓紧固不均匀随着振动的加剧，上下橡胶导轴承和大轴间隙增大，大轴摆动剧烈。从而使得橡胶瓦片脱落，或固定橡胶瓦片的螺栓松动，从而倒置机组大修的周期缩短。增加了职工的劳动强度。

1.2.2离心泵而言，水泵轴主要靠支座支撑轴的转动，由于轴瓦间隙过大，或供油不足、轴承和固定止漏环不同心，可能造成磨瓦，使水泵轴偏心运行，引起干摩擦造成机组横向振动。或由于安装过程机组的同心数具在技术要求的范围之内，水泵电机的固定螺栓都比较紧固，但运行十余年后地角螺栓松动，倒置机组轴向不同心;还有水泵、电机轴有一定的偏磨现象。

1.3电磁因素，主要由于定子和转子的间隙不均匀，产生单边的不平衡磁拉力，随转子旋转而引起空气间隙周期性的变化。单边不平衡拉力沿着圆周作周期性移动，引起机组振动。在检修过程中立式同步电机聚中不合格，或同步电机的励磁绕组扎间短路，投入励磁电流时，振动加大，摆动增加。

2、机组振动的分析的方法

为了更明确判断机组振动产生的原因，设法使机组在允许振动值的范围内振动，为此我们需要对振动进行测量分析，便于对症下药解决问题。

2.1转速实验，分别测量机组在各种转速下旋转的速度，并测量各部分导轴承支持机架内的振幅和频率。 由公式A=f（n2） 和f=f（n） 其中A------双振幅（mm）

n------转速（r/min）

f-------振动频率 （1/s）

可知，如果机组在上述的范围内运行，振幅一直很大，改变转速对振幅影响不大，而振动频率与转速基本一致，则振动原因可能是轴线曲折，盘车摆度未调好、导轴承不同心、主轴与固定部件有偏磨，若振幅随机组转速增高而增大，且基本上与转速平方成正比，振动频率和转速率又一致，则振动原因是转动部件动静不平衡引起的。

2.2励磁实验，在额定转速下给转子磁极加励磁电流，如果振幅随励磁电流加大而增大，则磁力不平衡是引起机组振动的主要原因，应进一步检查磁极有无砸间短路，发电机空气间隙是否均匀，磁极背部与磁轭间是否出现了第二气隙。

2.3负荷实验，从小到大分别带上不同负荷，测量各种负荷下的振幅及导叶的行程，绘制负荷和振幅的关系，当振幅随负荷增减而增减时，水泵导轴承处振幅变化比上导轴承处变化来的敏感，则可得出水力不平衡是引起机组振动的主要的原因。

3、振动消除的方法

3.1在灌溉运行期间水工人员多监视前池的水位，用进水闸控制水位，随时开启和关闭闸门，保证机组在设计水位运行，并且让水工专人负责前池拦污栅前杂草的清除工作，将拦污栅在不影响进水量的同时栅条的间距调小一些。不利于杂草的进入。

3.2检修工作是一项综合性的工作，我们要从每个环节入手，层层把关，绝不让不合格的产品进入场地，把好每一道工序的验收工作;严格要求工程技术人员的各项操作要求，做好技术数据的计算和整理工作。熟练掌握每个测试仪器的使用和方法。严格坚持“三检制”，班员初检，班长复检和技术员和主管领导终检的原则。不能义气用事，科学，严谨认真的对待此项工作。

3.3对于水泵机组在叶轮上用环氧树脂抗磨喷涂磨蚀面，减小泵腔内的空气进入，是叶片保持光滑，经常检查检查叶轮是否有磨蚀凹坑，检查各密封配件是否结构良好。

综合以上分析：水泵机组在良好工作状态运行，在允许范围内振动可以说明1、我们的检修质量过关了，严格按照各种规程进行检修工作。2、我们工程技术人员在技术方面下了一番苦功，通过实践和理论相结合达到了预期的目的。

参考文献：

1、于兰阶;水轮发电机组的安装与检修;中国水利电力出版社

2、陆颂元;汽轮发电机组的振动;中国电力出版社

3、张小科;风力发电机组振动在线监测及故障诊断;华北电力大学出版社

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