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长轴泵振动原因分析与解决方案
2025年08月26日 10:04
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凯利特泵业
长轴泵的振动会显著影响其性能、寿命和运行安全。了解振动的根本原因对于有效维护和优化至关重要。本文探讨了长轴泵振动的几个主要原因，包括安装问题、轴涡动、过载、湍流、扭转振动和泵之间的相互干扰，并提供了缓解策略的见解。
1. 长轴泵的安装与装配偏差
长轴泵的不当安装可能导致显著振动。主要因素包括：
· 水平度和垂直度问题：泵体水平度、推力垫对齐或提升管(通常长26米，悬挂无过滤网)的垂直度偏差会导致振动。提升管的垂直偏差过大可能导致旋转时剧烈抖动，而过于刚性的对齐可能产生交变应力，增加管道断裂风险。垂直度误差应控制在总长度的2mm以内，垂直和水平误差为0.05/1000mm。
· 叶轮和间隙误差：泵头叶轮的静态平衡公差不得超过100g，装配后上下串联间隙应为8-12mm。错误的装配间隙是泵体振动的主要原因。
正确的安装和精确的对齐是减少长轴泵振动的重要措施。
2. 长轴泵驱动轴涡动
涡动，或称自激振动，发生在长轴泵的旋转轴上，既非自由振动也非强迫振动。它表现为轴在轴承之间的旋转运动，常由以下原因引起：
· 润滑不足：润滑不足，特别是在长驱动轴(轴与橡胶轴承间隙为0.20-0.30mm)中，会导致轴抖动。橡胶轴承润滑供水管破裂或堵塞会加剧这一问题。
· 轴与轴承的相互作用：当轴接触橡胶轴承时，切向力与轴的旋转方向相反，导致轴沿轴承壁滚动。如果持续时间过长，可能烧毁橡胶轴承。
定期维护润滑系统是防止涡动引起的振动的重要措施。
3. 长轴泵的过载振动
过载可能导致长轴泵发生严重振动，主要问题包括：
· 启动时的边界润滑：在启动过程中，推力垫处于边界润滑状态，增加磨损风险。
· 阀门故障：泵出水口的电动蝶阀或手动闸阀可能因淤泥堆积或人为错误未能完全打开，导致排气延迟、强烈振动和推力垫快速烧毁。
确保阀门正常运行和及时排气可以缓解与过载相关的振动。
4. 泵出口的湍流振动
长轴泵出口的湍流可能产生不规则脉动，导致振动。出口系统通常包括短管、止回阀、电动蝶阀、手动阀、主管道和水锤消除器。问题包括：
· 阀门堵塞：阀门堵塞或部分开启会增加局部阻力，提升动量和压力，导致管壁和泵体振动。这可以通过压力表脉动观察到。
· 频率共振：当湍流的主导频率与泵系统的固有频率一致时，能量吸收会放大振动。
完全开启阀门并使用适当尺寸的管件和支撑可以显著减少湍流振动。
5. 长轴泵的扭转振动
扭转振动源于长轴泵的驱动轴与通过弹性联轴器连接的电机之间的相互作用。这种振动由以下原因引起：
· 振动的叠加：多种不同角频率的振动叠加，产生具有两个自由度的复杂扭转振动。
· 对推力垫的影响：这些振动主要损坏推力垫。通过将润滑油从68#升级到100#，提高粘度，支持液压润滑膜的形成和维持。
适当的润滑调整可以减少扭转振动。
6. 同一梁上泵之间的相互干扰
当多个长轴泵和电机安装在共享的钢筋混凝土框架梁上时，它们的振动可能会相互干扰：
· 耦合振动：一台泵的过度振动可能影响旁边的泵，即使后者运行正常。例如，一台电机振动过大(振幅升至0.15mm)可能在无负载测试(断开弹性联轴器)时使旁边的泵不稳定。
· 检测挑战：这种相互干扰较为隐秘，需要在运行中仔细监测。
隔离或平衡相邻泵可以减少干扰相关的振动。
结论
长轴泵的振动可能源于安装错误、轴涡动、过载、湍流、扭转振动或泵之间的相互干扰。通过精确安装、定期维护、正确操作阀门、润滑升级以及仔细监测相邻泵，可以提高泵的可靠性，减少磨损并延长使用寿命。理解并缓解这些振动原因可确保长轴泵在苛刻应用中的最佳性能。
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