故障維修??水泵廠是電機(jī)與水泵連成整體,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的支點(diǎn)軸承又是水泵軸承,呈剛性動(dòng)力傳遞使水泵葉輪旋轉(zhuǎn)工作減壓閥。
水泵葉輪與渦流殼之間只有0.10-0.22毫米間隙,雜物砂粒極易卡死葉輪,使電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)法旋轉(zhuǎn)而發(fā)生故障。從修理水泵故障分析因葉輪卡死損壞電機(jī)率占八成以上。
當(dāng)關(guān)上電源開(kāi)關(guān)時(shí)如發(fā)現(xiàn)電機(jī)不轉(zhuǎn),應(yīng)及時(shí)關(guān)掉電源,電機(jī)工作時(shí)是以電感產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),短時(shí)間內(nèi)電機(jī)不會(huì)損壞?梢杂寐萁z刀取下電機(jī)后蓋,用手左右旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉直至靈活裝回后蓋再通電。??葉輪及大口環(huán)的修理??水泵使用一定時(shí)期后應(yīng)升井解體檢修(中修期為6個(gè)月,大修期12個(gè)月),葉輪和大口環(huán)是易損件,應(yīng)按期檢修、定期更換。
葉輪和大口環(huán)主要損壞形式為磨損,引起配合間隙的變化,當(dāng)間隙超過(guò)一定值時(shí),水泵效能急劇下降,同時(shí)伴有較大的振動(dòng)、噪聲,此時(shí)必須進(jìn)行修理。這種損壞所間隔的時(shí)間一般與水泵的運(yùn)行時(shí)間成正比,一般可采用計(jì)劃性預(yù)防檢修方式。??一般來(lái)說(shuō),泵以位于中間部位的葉輪最易磨損(首級(jí)葉輪材料為合金鑄鋼,其他葉輪為鑄鐵制作),且大口環(huán)磨損較重,葉輪入口外徑磨損較輕,此時(shí),可將葉輪入口外經(jīng)在車床上稍加切削,或用砂布打磨光滑,然后根據(jù)修理后的葉輪入口外徑,更換新口環(huán),達(dá)到原有的配合要求。
為提高維修效率,在修理過(guò)程中對(duì)相配合的口環(huán)與葉輪做出標(biāo)記,以防混淆而增大維修量。??當(dāng)葉輪入口外徑磨損較大時(shí),可用堆焊、電鍍及噴焊修理方法修復(fù),堆焊時(shí),應(yīng)選用同質(zhì)焊條堆焊,堆焊后一定要注意對(duì)焊區(qū)的保溫防止白口組織的出現(xiàn),然后在車床上車削或磨床上磨削達(dá)到規(guī)定尺寸。當(dāng)葉輪入口處外徑嚴(yán)重磨損或斷裂時(shí),此時(shí)已失去修復(fù)價(jià)值,更換新件即可。
??檢修過(guò)程中,除注意外部磨損外,還應(yīng)注意葉輪內(nèi)部堵塞情況。由于礦井水中會(huì)有很多雜質(zhì),如小木塊、樹(shù)皮、小煤塊等。
常?ㄔ谌~輪的流道內(nèi),影響水泵流量和效率,這種情況多發(fā)生在第一、二級(jí)葉輪,必須加以清除。在修理過(guò)程中需要保證的幾個(gè)間隙為大小口環(huán)間隙為0.4~0.5mm,水輪出口外經(jīng)和導(dǎo)翼入口內(nèi)經(jīng)的配合間隙為0.8~1.2mm,平衡盤尾套外經(jīng)和串水套內(nèi)經(jīng)的間隙為0.8~1.0mm。??泵軸彎曲校直的常用方法??。
(1)用手動(dòng)螺桿校正器校直將軸放在平臺(tái)上,由2個(gè)V型鐵支撐,讓彎曲部分的凸面朝上,使螺桿正好頂住,然后旋轉(zhuǎn)手柄使螺桿頭部緊壓泵軸。校正器可以沿著軸彎曲的方向移動(dòng),重復(fù)校正幾次,直到完全校直(并有一定的反向彎曲量)為止。??
(2)用捻榜敲打校直這個(gè)方法是用捻棒敲打軸的彎曲凹面,使軸的表面延伸而校直。在校直時(shí),將軸的凹面朝上,并在最大彎曲的凸面頂點(diǎn)作為支撐點(diǎn),嚴(yán)格支持住,兩端用卡子向下加壓,然后用1~2kg重的錘子敲打捻棒,使軸的凹面材料表面受敲打而延伸。先自最低凹面中央進(jìn)行敲打,逐漸移向兩側(cè),并沿圓周1/3的弧面上進(jìn)行,但越往中央敲打密度應(yīng)越大。
敲打時(shí)注意不要損傷軸的表面。??。
(3)加熱校直泵軸在彎度較大的凸面處,局部進(jìn)行加熱,溫度控制在600℃以下,然后找平軸的兩端支點(diǎn),并在下邊放置承托墊,保持線水平度,再在彎曲最大(凸面)處加壓力,溫度應(yīng)緩慢上升,不可過(guò)快。
加熱面積與壓力大小,應(yīng)根據(jù)具體情況而定。承托墊板比要求達(dá)到校直位置低一些,一般1~4mm,此數(shù)值與軸材料種類、加熱溫度、壓力大小及施力快慢等有關(guān)。泵軸校直達(dá)到要求后,對(duì)軸加熱部位應(yīng)用石棉保溫?cái)?shù)h再冷卻。
校直后應(yīng)進(jìn)行退火,使軸緩慢旋轉(zhuǎn)。加熱到350℃左右,保溫1h以上,而后用石棉物包住加熱處,軸旋轉(zhuǎn)冷卻到70℃左右再在空氣中自然冷卻。??裝配與調(diào)整??配是檢修過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),關(guān)系到泵的維修質(zhì)量,必須加以重視并正確確定裝配程序。
??準(zhǔn)備工作??裝配前,進(jìn)水段要裝好密封環(huán),中段要裝好密封環(huán),導(dǎo)翼及翼套,出水段要裝好導(dǎo)翼,平衡套及平衡環(huán),在裝配時(shí)螺釘要涂潤(rùn)滑油,以便于下次拆卸。??裝配順序??。
(1)將進(jìn)水段裝在機(jī)座上,用螺栓與機(jī)座連接牢固。??
(2)在泵軸上裝配進(jìn)水側(cè)軸套,在軸套上暫時(shí)穿上水封環(huán),填料壓蓋,擋水圈及左軸承內(nèi)端蓋,并裝上左滾動(dòng)軸承,在軸承上抹上潤(rùn)滑脂。??
(3)將泵軸自左至右串入進(jìn)水段。??
(4)將左軸承體與滾動(dòng)軸承裝配好,并將左軸承體與出水段用螺栓連接??
(5)將左軸承內(nèi)外端蓋用螺栓連接緊固。??
(6)將第一級(jí)葉輪連其大口環(huán)及軸上鍵一并裝好。??
(7)將第一級(jí)中段連同導(dǎo)翼,小口環(huán)一并裝好,中段是靠止口定心的,為了防止泄漏加強(qiáng)密封,應(yīng)在止口加一層紙墊,為了中段的穩(wěn)定,可暫時(shí)在中段的下面墊一木楔(木楔應(yīng)成對(duì))或其它墊塊。??
(8)依次裝配其它葉輪及中段。??
(9)最后一級(jí)導(dǎo)翼是裝在出水段上,安裝出水段。串上各拉緊螺栓并均勻拉緊,使進(jìn)水段、出水段及各中段緊緊連成一體,然后將出水段用螺栓與機(jī)座連接牢固。此時(shí)可將中段下面的木楔墊或其它墊塊撤除。??
(10)裝好平衡環(huán),平衡環(huán)是用螺釘固定在出水段上。??(11)先在泵軸上暫時(shí)裝配假軸套(與平衡盤等長(zhǎng)),在裝上尾部軸套,滾動(dòng)軸承,并將軸端鎖緊螺母鎖緊。
??(12)檢查轉(zhuǎn)子的軸向串動(dòng)量,先將轉(zhuǎn)子向左移到頭,在軸套上作一記號(hào)(以對(duì)準(zhǔn)某一定子位置)。然后將轉(zhuǎn)子向右移到頭,再在軸套上作一記號(hào),兩記號(hào)的距離,即為未裝平衡盤時(shí)的軸向串動(dòng)量。??(13)卸掉鎖緊螺母,退出尾部軸套及假軸套,裝上平衡盤,尾部軸套,右滾動(dòng)軸承及鎖緊螺母。
??(14)檢查軸向串動(dòng)量,以平衡盤與平衡環(huán)接觸為基準(zhǔn)。在軸套上作一記號(hào),撥動(dòng)轉(zhuǎn)子向右到頭再作一記號(hào),兩記號(hào)的距離,即為已裝平衡盤時(shí)的軸向串動(dòng)量。
??(15)卸下右滾動(dòng)軸承及鎖緊螺母,裝配尾蓋,并在尾部軸套穿上填料壓蓋、檔水圈、軸承內(nèi)端蓋。??(16)裝上右滾動(dòng)軸承,抹好潤(rùn)滑脂,擰緊鎖緊螺母。??(17)裝配右軸承體,注意裝配好滾動(dòng)軸承。
??(18)右滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外端蓋用螺栓連接均勻緊固。??(19)搬動(dòng)轉(zhuǎn)子,應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輕快靈活。??(20)將進(jìn)水側(cè)及出水側(cè)填料裝置裝好,并將填料壓蓋給上,在裝配進(jìn)水側(cè)填料裝置時(shí)應(yīng)注意水封環(huán)的位置,必須與水封水管對(duì)正。??調(diào)整??水泵廠故障維修??。
(1)密封環(huán)與水輪間隙小,應(yīng)車削水輪入口外經(jīng)或車削密封環(huán)內(nèi)經(jīng),間隙大則應(yīng)重新配制。??
(2)導(dǎo)翼套間隔不合適應(yīng)更換或車削葉輪檔套。平衡盤尾套間隙小應(yīng)車削平衡盤尾套外經(jīng),間隙大應(yīng)重新配置。??
(3)調(diào)整偏心度和平衡盤的不垂直度。以免水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng),使軸彎曲和損壞其它配件;平衡盤不垂直,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)使平衡盤磨偏。??
(4)需要掌握的幾個(gè)間隙。未組裝平衡盤泵軸的串量為6.0~8.0mm,組裝平衡盤后串量為3.0~5.0mm,平衡盤的同心度誤差不超過(guò)0.06mm,平衡盤與軸的垂直度誤差應(yīng)不超過(guò)0.05mm。??試運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備及試運(yùn)轉(zhuǎn)??試運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備??
(1)清除泵房?jī)?nèi)一切不需要的東西。??
(2)檢查電動(dòng)機(jī)的繞組絕緣電阻,盤車檢查電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。??
(3)檢查并裝好水泵兩端填箱,壓蓋不可過(guò)緊,水封環(huán)是否已對(duì)準(zhǔn)水封管口。??
(4)檢查軸承的潤(rùn)滑情況是否良好。??
(5)檢查閘閥是否靈活可靠。??
(6)電動(dòng)機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn),注意檢查其旋轉(zhuǎn)方向。??
(7)檢查真空表及壓力表上的旋塞是否關(guān)閉,指針是否在零位。??
(8)裝上并擰緊聯(lián)軸器的連接螺栓,膠圈間隙是否合適。??
(9)盤車檢查水泵與電動(dòng)機(jī)是否輕快靈活。??
(10)向水泵及水管注水,直到放氣閥冒水后關(guān)閉放氣閥。??試運(yùn)轉(zhuǎn)??關(guān)閉閘閥,起動(dòng)電動(dòng)機(jī),當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),再慢慢打開(kāi)閘閥,注意下列各項(xiàng):??
(1)注意電壓表指示是否正常;??
(2)電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),聲音是否正常;??
(3)兩側(cè)填料箱不應(yīng)過(guò)熱,適當(dāng)調(diào)整填料壓蓋的松緊程度,應(yīng)以每分鐘滲水10~20滴為準(zhǔn);??
(4)注意軸承的溫度、潤(rùn)滑情況,擋水膠圈是否起作用;??
(5)注意真空表指示值是否正常,底閥沒(méi)入水面深度是否合適,注意電動(dòng)機(jī)溫度、電流、電壓指示是否正常。??停泵??
(1)慢慢關(guān)閉閘閥。??
(2)停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
延伸閱讀:水泵震動(dòng)的原因及處理方法
針對(duì)水泵機(jī)組的各部件存在的振動(dòng),分析了產(chǎn)生振動(dòng)的原因。
從水泵的水力、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),到泵的安裝、運(yùn)行、維護(hù)等方面幾提出了減輕泵振動(dòng)的措施。
結(jié)果表明,保證泵零部件結(jié)構(gòu)尺寸、精度與泵的無(wú)過(guò)載性能等水力特性相適應(yīng);保證泵的實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)與泵的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)吻合;保證加工精度與設(shè)計(jì)精度的一致性;保證零部件安裝質(zhì)量與其運(yùn)行要求的一致性;保證檢修質(zhì)量與零部件磨損規(guī)律的一致性,可以減輕泵的振動(dòng)。
振動(dòng)是評(píng)價(jià)水泵機(jī)組運(yùn)行可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。振動(dòng)超標(biāo)的危害主要有:振動(dòng)造成泵機(jī)組不能正常運(yùn)行;引發(fā)電機(jī)和管路的振動(dòng),造成機(jī)毀人傷;造成軸承等零部件的損壞;造成連接部件松動(dòng),基礎(chǔ)裂紋或電機(jī)損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動(dòng)、損壞;形成振動(dòng)噪聲。
引起水泵振動(dòng)的原因是多方面的。泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸直接相連,使得泵的動(dòng)態(tài)性能和電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能相互干涉;高速旋轉(zhuǎn)部件多,動(dòng)、靜平衡沐能滿足要求;與流體作用的部件受水流狀況影響較大;流體運(yùn)動(dòng)本身的復(fù)雜性,也是限制泵動(dòng)態(tài)性能穩(wěn)定性的一個(gè)因素! 1對(duì)引起泵振動(dòng)原因的分析 1.1電機(jī) 電機(jī)結(jié)構(gòu)件松動(dòng),軸承定位裝置松動(dòng),鐵芯硅鋼片過(guò)松,軸承因磨損而導(dǎo)致支撐剛度下降,會(huì)引起振動(dòng)。
質(zhì)量偏心,轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問(wèn)題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均,造成靜、動(dòng)平衡量超標(biāo)川。另外,鼠籠式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠籠條有斷裂,造成轉(zhuǎn)子所受的磁場(chǎng)力和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡而引起振動(dòng),電機(jī)缺相,各相電源不平衡等原因也能引起振動(dòng)。電機(jī)定子繞組,由于安裝工序的操作質(zhì)量問(wèn)題,造成各相繞組之間的電阻不平衡,因而導(dǎo)致產(chǎn)生的磁場(chǎng)不均勻,產(chǎn)生了不平衡的電磁力,這種電磁力成為激振力引發(fā)振動(dòng)。
1.2基礎(chǔ)及泵支架 驅(qū)動(dòng)裝置架與基礎(chǔ)之間采用的接觸固定形式不好,基礎(chǔ)和電機(jī)系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動(dòng)能力差,導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動(dòng)都超標(biāo)。水泵基礎(chǔ)松動(dòng),或者水泵機(jī)組在安裝過(guò)程中形成彈性基礎(chǔ),或者由于油浸水泡造成基礎(chǔ)剛度減弱,水泵就會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)相位差1800的另一個(gè)臨界轉(zhuǎn)速,從而使水泵振動(dòng)頻率增加,如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等,就會(huì)使水泵的振幅加大。另外,基礎(chǔ)地腳螺栓松動(dòng),導(dǎo)致約束剛度降低,會(huì)使電機(jī)的振動(dòng)加劇。
1.3聯(lián)軸器 聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良,對(duì)稱性被破壞;聯(lián)軸器加長(zhǎng)節(jié)偏心,將會(huì)產(chǎn)生偏心力;聯(lián)軸器錐面度超差;聯(lián)軸器靜平衡或動(dòng)平衡不好;彈性銷和聯(lián)軸器的配合過(guò)緊,使彈性柱銷失去彈性調(diào)節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對(duì)中;聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大;聯(lián)軸器膠圈的機(jī)械磨損導(dǎo)致的聯(lián)軸器膠圈配合性能下降;聯(lián)軸器上使用的傳動(dòng)螺栓質(zhì)量互相不等。這些原因都會(huì)造成振動(dòng)。 1.4離心泵葉輪 。
①離心泵的葉輪質(zhì)量偏心。葉輪制造過(guò)程中質(zhì)量控制不好,比如,鑄造質(zhì)量、加工精度不合格;或者輸送的液體帶有腐蝕性,葉輪流道受到?jīng)_刷腐蝕,導(dǎo)致葉輪產(chǎn)生偏心。
②離心泵葉輪的葉片數(shù)、出口角、包角、喉部隔舌與葉輪出口邊的徑向距離是否合適等。
③使用中葉輪口環(huán)與離心泵的泵體口環(huán)之間、級(jí)間襯套與隔板襯套之間,由最初的碰摩,逐漸變成機(jī)械摩擦磨損,這些將會(huì)加劇離心泵的振動(dòng)! 1.5傳動(dòng)軸及其輔助件 軸很長(zhǎng)的泵,易發(fā)生軸剛度不足,撓度太大,軸系直線度差的情況,造成動(dòng)件(傳動(dòng)軸)與靜件(滑動(dòng)軸承或口環(huán))之間碰摩,形成振動(dòng)。另外,泵軸太長(zhǎng),受水池中流動(dòng)水沖擊的影響較大,使泵水下部分的振動(dòng)加大。
軸端的平衡盤間隙過(guò)大,或者軸向的工作竄動(dòng)量調(diào)整不當(dāng),會(huì)造成軸低頻竄動(dòng),導(dǎo)致軸瓦振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸的偏心,會(huì)導(dǎo)致軸的彎曲振動(dòng)。
1.6水泵選型和變工況運(yùn)行 每臺(tái)水泵都有自己的額定工況點(diǎn),實(shí)際的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況是否符合,對(duì)泵的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。水泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行比較穩(wěn)定,但在變工況下運(yùn)行時(shí),由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用,振動(dòng)有所加大;單泵選型不當(dāng),或是兩種型號(hào)不匹配的泵并聯(lián)。這些都會(huì)造成泵的振動(dòng)。
1.7軸承及潤(rùn)滑 軸承的剛度太低,會(huì)造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低,引起振動(dòng)。另外,導(dǎo)軸承性能閉不良導(dǎo)致耐磨性差,固定不好,軸瓦間隙過(guò)大,也容易造成振動(dòng);而推力軸承和其他的滾動(dòng)軸承的磨損,則會(huì)使軸的縱向竄動(dòng)振動(dòng)以及彎曲振動(dòng)同時(shí)加劇。
潤(rùn)滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤(rùn)滑管道不暢而導(dǎo)致的潤(rùn)滑故障,都會(huì)造成軸承工況惡化,引發(fā)振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承油膜的自激也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。
1.8管道及其安裝固定 泵的出口管道支架剛度不夠,變形太大,造成管道下壓在泵體上,使得泵體和電機(jī)的對(duì)中性破壞;管道在安裝過(guò)程中較勁太大,進(jìn)出口管路與泵連接時(shí)內(nèi)應(yīng)力大;進(jìn)、出口管線松動(dòng),約束剛度下降甚至失效;出口流道部分全部斷裂,碎片卡人葉輪;管路不暢,如出水口有氣囊;出水閥門掉板,或沒(méi)有開(kāi)啟;進(jìn)水口有進(jìn)氣,流場(chǎng)不均,壓力波動(dòng)。
這些原因都會(huì)直接或者間接地導(dǎo)致泵和管路的振動(dòng)。
1.9零部件間的配合 電機(jī)軸和泵軸同心度超差;電機(jī)和傳動(dòng)軸的連接處使用了聯(lián)軸器,聯(lián)軸器同心度超差;動(dòng)、靜零部件之間(如葉輪毅和口環(huán)之間)的設(shè)計(jì)間隙的磨損變大;中間軸承支架與泵筒體間隙超標(biāo);密封圈間隙不合適,造成了不平衡;密封環(huán)周圍的間隙不均勻,比如口環(huán)未人槽或者隔板未人槽,就會(huì)發(fā)生這種情況。這些不利因素都能造成振動(dòng)。 1.10水泵自身的因素 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的非對(duì)稱壓力場(chǎng);吸水池和進(jìn)水管渦流;葉輪內(nèi)部以及渦殼、導(dǎo)流葉片漩渦的發(fā)生及消失;閥門半開(kāi)造成漩渦而產(chǎn)生的振動(dòng);由于葉輪葉片數(shù)有限而導(dǎo)致的出口壓力分布不均;葉輪內(nèi)的脫流;喘振;流道內(nèi)的脈動(dòng)壓力;汽蝕;水在泵體中流動(dòng),對(duì)泵體會(huì)有摩擦和沖擊,比如水流撞擊隔舌和導(dǎo)流葉片的前緣,造成振動(dòng);輸送高溫水的鍋爐給水泵易發(fā)生汽蝕振動(dòng);泵體內(nèi)壓力脈動(dòng),主要是泵葉輪密封環(huán),泵體密封環(huán)的間隙過(guò)大,造成泵體內(nèi)泄漏損失大,回流嚴(yán)重,進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子軸向力的不平衡和壓力脈動(dòng),會(huì)增強(qiáng)振動(dòng)。
另外,對(duì)于輸送熱水的熱水泵,如果啟動(dòng)前泵的預(yù)熱不均,或者水泵滑動(dòng)銷軸系統(tǒng)的工作不正常,造成泵組的熱膨脹,會(huì)誘發(fā)啟動(dòng)階段的劇烈振動(dòng);泵體來(lái)自熱膨脹等方面的內(nèi)應(yīng)力不能釋放,則會(huì)引起轉(zhuǎn)軸支撐系統(tǒng)剛度的變化,當(dāng)變化后的剛度與系統(tǒng)角頻率成整倍數(shù)關(guān)系時(shí),就發(fā)生共振。
2消除水泵振動(dòng)的方法 2.1從設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)消除振動(dòng) 2.1.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面注意的問(wèn)題 1)軸的設(shè)計(jì)。增加傳動(dòng)軸支撐軸承的數(shù)目,減小支撐間距,在適當(dāng)范圍內(nèi)減小軸長(zhǎng),適當(dāng)加大軸的直徑,增加軸的剛度;當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近或整數(shù)倍于泵轉(zhuǎn)子的固有振動(dòng)頻率時(shí),泵就會(huì)猛烈振動(dòng)起來(lái),所以在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使傳動(dòng)軸的固有頻率避開(kāi)電機(jī)轉(zhuǎn)子角頻率;提高軸的制造質(zhì)量,防止質(zhì)量偏心和過(guò)大的形位公差! 2)滑動(dòng)軸承的選擇。
采用無(wú)須潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承;在液態(tài)烴等化工泵中,滑動(dòng)軸承材料應(yīng)采用具有良好自潤(rùn)滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;在深井熱水泵中,導(dǎo)流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質(zhì),并合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu),使滑動(dòng)軸承的固定可靠;葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)處采用摩擦因數(shù)小的摩擦副,比如M20lK石墨材料一鋼;限制最高轉(zhuǎn)速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。
3)使用應(yīng)力釋放系統(tǒng)。
對(duì)于輸送熱水的泵,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使由泵體變形而引起的連接件之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力得以釋放,比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套,避免泵體直接和剛度很大的基礎(chǔ)接觸! 2.12水泵的水力設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1)合理地設(shè)計(jì)水泵葉輪及流道,使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流;合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù),消除揚(yáng)程曲線駝峰;泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離,有資料認(rèn)為該值為葉輪外徑的十分之一時(shí),脈動(dòng)壓力最小;把葉片的出口邊緣做出傾角(比如做成20。左右),來(lái)減小沖擊;保證葉輪與蝸殼之間的間隙;提高泵的工作效率。
同時(shí),對(duì)泵的出水流道等相關(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),減少水力損失引起的振動(dòng)。合理設(shè)計(jì)各種泵的進(jìn)水段處的吸入室,以及壓縮級(jí)的機(jī)械結(jié)構(gòu),減少壓力脈沖,可以保證流場(chǎng)穩(wěn)定,提高泵的工作效率,減小能量損失,也可以提高泵的振動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的穩(wěn)定性! 2)汽蝕振動(dòng)是泵振動(dòng)的很重要的一部分。
當(dāng)泵的人口壓力低于相應(yīng)水溫下的和壓力時(shí),會(huì)發(fā)生伴隨劇烈振動(dòng)的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時(shí),使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量;適當(dāng)加大進(jìn)水管直徑,縮短進(jìn)水管長(zhǎng)度,減少管路附件,通流部分?jǐn)嗝孀兓柿η笞钚,提高管壁的粗糙?減少?gòu)濐^數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作轉(zhuǎn)速;采用抗空化汽蝕的材料,比如不銹鋼,或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹(shù)脂;進(jìn)水流道設(shè)計(jì)要合理,力求平滑,使進(jìn)人葉輪的水流速度和壓力分布均勻,避免局部低壓區(qū);提高制造加工質(zhì)量,避免因?yàn)槿~片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過(guò)大,壓降過(guò)多;提高泵裝置的抗汽蝕性能,包括在泵的進(jìn)口處設(shè)置水力增能器,增能器的結(jié)構(gòu),提高泵的吸人壓頭,從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;盡量減少進(jìn)水管路水頭損失;采用雙吸式泵。
為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無(wú)空氣積存,吸水管的任何部分都不能高過(guò)水泵的進(jìn)口。
為了減小人水口處的壓力脈動(dòng),吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個(gè)尺寸數(shù)量級(jí),以便水流在泵人口處有一定的收縮,使流速分布比較均勻,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管,直管長(zhǎng)度不小于管路直徑的10倍。
注意創(chuàng)造良好進(jìn)水條件,進(jìn)水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻,以消除伴隨卡門渦旋的振動(dòng)! 3)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì);A(chǔ)的重量應(yīng)為泵和電機(jī)等機(jī)械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎(chǔ)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度;電機(jī)支架與基礎(chǔ)最好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設(shè)置隔振墊或隔振器。
另外,在管路之間采用減振材料連接,減少管路布置,可以消除彈性接觸和水力損失帶來(lái)的振動(dòng)! 2.2從安裝和維護(hù)過(guò)程作為消除水泵振動(dòng)的方法 1)軸和軸系。
安裝前檢查水泵軸、電機(jī)軸、傳動(dòng)軸有沒(méi)有彎曲變形、質(zhì)量偏心的情況,若有,則必須矯正或者進(jìn)一步加工;檢查與導(dǎo)軸承接觸的傳動(dòng)軸,是否因彎曲而摩擦軸瓦或襯套而使自己受激力。
如果監(jiān)測(cè)表明,軸實(shí)際上已經(jīng)彎曲了,則矯正泵軸。同時(shí),檢查軸的端間隙值,若該值過(guò)大,則表明軸承已磨損,需更換軸承。
2)葉輪。
動(dòng)、靜平衡是否合格。
3)聯(lián)軸器。螺栓間距是否良好;彈性柱銷和彈性套圈結(jié)合不能過(guò)緊;聯(lián)軸器內(nèi)孔與軸的配合是否過(guò)松,若太松,可采用諸如噴涂的方法來(lái)減小聯(lián)軸器內(nèi)徑直至其達(dá)到過(guò)渡配合所要求的尺寸,而后將聯(lián)軸器固定在軸上! 4)滑動(dòng)軸承。間隙值是否符合標(biāo)準(zhǔn);各處潤(rùn)滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平,嚴(yán)格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循環(huán)程序,保證軸瓦與軸頸的接觸面積達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn): 。
①泵軸頸與軸承間隙值,通過(guò)更換前后軸承、研磨、刮瓦、調(diào)整等手段達(dá)到合格。
②泵軸承體與軸承箱球面頂間隙值合格。
③泵軸軸承下瓦和泵軸軸頸接觸點(diǎn)及接觸角度:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應(yīng)在60%以上,軸頸處滑動(dòng)接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2一4個(gè)點(diǎn),接觸角度保持在60“一90”! 5)支架和底板。及時(shí)發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)的支撐件的疲勞情況,防止因?yàn)閺?qiáng)度和剛度降低造成固有頻率下降。
6)間隙和易損件。保證電機(jī)軸承間隙合適;適當(dāng)調(diào)整葉輪與渦殼之間的間隙;定期檢查、更換葉輪口環(huán)、泵體口環(huán)、級(jí)間襯套、隔板襯套等易磨損零件! 2.3由于離心泵選型和操作不當(dāng)引起的振動(dòng) 兩泵并聯(lián)應(yīng)保證泵性能相同。
泵性能曲線應(yīng)為緩降型為好,不能有駝峰。使用時(shí)要注意:消除導(dǎo)致水泵超載的因素,比如流道堵塞;適當(dāng)延長(zhǎng)泵的啟時(shí)間,減小對(duì)傳動(dòng)軸的擾動(dòng),減小轉(zhuǎn)動(dòng)部件和靜止零件之間的碰撞和摩擦,以及由此引起的熱變形;對(duì)于水潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承,啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)加足預(yù)潤(rùn)滑水,避免干啟動(dòng),直至水泵出水后再停止注水;定期向需要注油的軸承適量注油;對(duì)于長(zhǎng)軸液下離心泵,因?yàn)檩S系存在著扭轉(zhuǎn)振動(dòng),若使用的有推力瓦,則受損傷的主要是推力瓦,這時(shí)可以適當(dāng)提高潤(rùn)滑油的粘度,防止液體動(dòng)壓潤(rùn)滑膜的破壞。最后,為了防止泵的振幅過(guò)大,還可以使用測(cè)量分析振動(dòng)狀況來(lái)確定水泵的最佳工作參數(shù)。
3結(jié)論 泵振動(dòng)的誘因包括機(jī)械的、水力的和電力的原因! ≌駝(dòng)控制綜合反映了機(jī)械加工工藝、機(jī)械安裝人員的操作水平、水泵操作人員的素質(zhì)、水力設(shè)計(jì)軟件的功能、各部分材料性能狀況、監(jiān)測(cè)儀器的性能。
實(shí)際工作中,排除振動(dòng)要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和理論分析,將振動(dòng)機(jī)理分析和實(shí)際檢測(cè)儀器得到的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)。很多振動(dòng)可以通過(guò)提高設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量,提高操作水平,加強(qiáng)日常維護(hù)予以消除。伴隨著新材料技術(shù)的發(fā)展和新工藝的出現(xiàn),以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)值方法和流體力學(xué)基礎(chǔ)理論的進(jìn)步,加上振動(dòng)噪聲診斷技術(shù)的興起和發(fā)展,水泵的設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)水平必將蒸蒸日上,性能也一定會(huì)日趨優(yōu)化,動(dòng)態(tài)性能也會(huì)日趨穩(wěn)定。
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我國(guó)泵行業(yè)是在新中國(guó)成立以后發(fā)展起來(lái)的,特別是改革開(kāi)放以來(lái),泵行業(yè)得到了快速發(fā)展。除少數(shù)的特殊泵類產(chǎn)品外,現(xiàn)有的產(chǎn)品品種和數(shù)量基本能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的需要。
泵行業(yè)主要產(chǎn)品有各類離心泵、潛水泵、軸流泵、旋渦泵、回轉(zhuǎn)式容積泵、往復(fù)式容積泵和水環(huán)真空泵等。在這些泵類產(chǎn)品中,按臺(tái)數(shù)計(jì)算,離心泵約占70%,回轉(zhuǎn)式容積泵和往復(fù)式容積泵約占18%。
隨著各行業(yè)尤其是流程工業(yè)的快速發(fā)展,中國(guó)的泵行業(yè)也經(jīng)歷了高速的發(fā)展。同時(shí),水處理行業(yè)、石化行業(yè)、石油天然氣行業(yè)、電力行業(yè)繼續(xù)保持較高的景氣度。 雖然我國(guó)的泵業(yè)發(fā)展已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但還是存在諸多問(wèn)題,主要是市場(chǎng)秩序混亂;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不完整,低端市場(chǎng)產(chǎn)品供過(guò)大于求;企業(yè)技術(shù)水平相對(duì)較低,自主研發(fā)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)。
這些問(wèn)題在一定程度上阻礙了我國(guó)泵業(yè)市場(chǎng)的健康發(fā)展。隨著越來(lái)越多的跨國(guó)泵生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入中國(guó),泵業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化日益加深,國(guó)內(nèi)泵業(yè)企業(yè)在技術(shù)、管理等方面將面臨越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。從美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的泵行業(yè)發(fā)展過(guò)程來(lái)看,我國(guó)的泵業(yè)市場(chǎng)勢(shì)必要經(jīng)歷一場(chǎng)由外資(合資)企業(yè)主導(dǎo)的整合。
這一輪整合必將淘汰一部分缺乏技術(shù)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的中小型企業(yè)。這無(wú)疑有助于提高中國(guó)泵業(yè)市場(chǎng)的集中度,調(diào)整市場(chǎng)秩序。這也將使中國(guó)的泵業(yè)市場(chǎng)更具生機(jī),并積極參與到全球泵業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中。
根據(jù)全球及我國(guó)泵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段性特征,綜合國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、商務(wù)部、工信部、行業(yè)協(xié)會(huì)等權(quán)威部門發(fā)布的統(tǒng)計(jì)信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),糅合各類年鑒信息數(shù)據(jù)、各類財(cái)經(jīng)媒體信息數(shù)據(jù)、各類商用數(shù)據(jù)庫(kù)信息數(shù)據(jù),依靠強(qiáng)大的研究和調(diào)查團(tuán)隊(duì),對(duì)泵產(chǎn)業(yè)投資狀況和投資前景,在獨(dú)立、公正、公開(kāi)的原則指引下,撰寫了《2011-2015年中國(guó)泵產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行與投資前景分析報(bào)告》,較為系統(tǒng)、全面地分析了泵產(chǎn)業(yè)的投資狀況和投資趨勢(shì),能夠?yàn)槠笫聵I(yè)單位深入細(xì)致地認(rèn)知泵業(yè)的投資提供具有價(jià)值和指導(dǎo)意義的成果。
我國(guó)水泵技術(shù)水平在不斷提高。
未來(lái)五年中,在泵體的結(jié)構(gòu)、密封性能、材質(zhì)及泵的效率都會(huì)有新的突破,部分水泵(智能型潛水泵、大流量自吸泵)等技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際泵業(yè)的領(lǐng)先。未來(lái)的五年是環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)之年,更是水泵制造技術(shù)有望開(kāi)發(fā)之年。我廠是國(guó)內(nèi)水泵制造的一員,公司將加大排污泵的開(kāi)發(fā)力度,讓我廠的排污泵設(shè)備為環(huán)保出一份力。