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摘要：水泵振动的影响是多方面的，它不仅会影响水泵的性能和效率，还可能导致设备的损坏和寿命缩短。供水公司的一台型号为20SH—13离心式清水泵在运行中出现水泵振动异常，轴承温度达到98℃,水泵的流量和扬程不稳定，从而影响其正常工作性能。水泵振动异常可能是由多种因素引起的，如泵轴问题、基础及泵支架问题、轴承问题、地脚螺栓松动等。这些因素可能导致振动的频率和幅度超出正常范围，进而影响水泵的稳定性和效率。本文通过查找原因，解决了引起振动异常的问题。
关键词：离心式清水泵；故障处理；消除；维护保养
各类水泵中离心式清水泵是应用最为广泛的水泵之一，它能够满足各种生产生活需要，为了能够提高离心式清水泵的工作效率，需要确保其安全稳定运行。在离心式清水泵发生异常现象时，结合实践经验，对离心式水泵存在的问题进行分析研究，查找出产生故障的原因，及时准确的解决问题，减少故障的再次发生。
1离心式清水泵的介绍
离心式清水泵是利用叶轮产生的离心作用使液体达到传输目的的设备，其工作原理为:离心泵在通过外部电机提供电力后，离心泵的叶轮在泵轴的带动下高速旋转并产生较强的离心力，叶轮上的液体随叶轮高速旋转并在离心作用下脱离叶轮并进入压水管道，与此同时，叶轮中心区域便形成一个真空区域，从而达到液体能够在内外压力差的作用下流入泵体，周而复始便可以到达液体通过离心泵进行传输的目的。
离心式清水泵的构造包括下面几个部分，泵体、叶轮、轴承、泵轴、密封环和填料函，这些组成部分对离心泵工作效率的提升具有及其重要的作用。
离心式清水泵在运行过程中会遇到各种各样的故障，这些故障的存在会影响离心泵及供水系统的正常运行。离心泵常见的故障主要的表现方式为固有故障、安装失误、结构不合理、启动及运行过程产生的故障。
2水泵的基本情况
2.1异常情况表现
第一，在特定的频率下，振动幅度增大。第二，异常的噪音，如嗡嗡声、敲击声等。第三，经红外线测温仪测试轴承温度达到98℃。第四，水泵性能下降。
2.2设备管理员初步判断
一是振动幅度增大，尤其是在特定的频率下，可能是由于泵轴不平衡、轴承损坏或安装不当等原因引起的。二是出现异常声音可能是由于轴承损坏、叶轮不平衡或其他机械问题。三是振动可能导致轴承或其他部件过热，从而引起整体温度升高。四是振动可能导致水泵性能下降，表现为流量减少、扬程降低或效率下降。
2.3水泵的技术参数
离心式清水泵，型号20SH—13，流量2016m3/h，扬程35.1m，转速920r/min，轴功率219kW，配用功率，280kW，效率88%，水泵生产厂家是沈阳水泵厂，出厂日期为1973年2月。
2.4水泵的主要结构组成
泵体、泵轴、叶轮、轴、双吸密封环、轴套、填料、填料环、水封管、填料压盖等。
2.5水泵振动异常对生产的影响
2.5.1生产效率降低
振动异常导致水泵性能下降，如流量和压力降低，水泵的设计流量为2016m3/h，自从出现振动异常以后，在阀门全开的情况下，流量为1800m3/h左右，从而影响整个生产系统的效率。
2.5.2设备故障率增加
持续的振动会加速水泵及相关部件的磨损，增加设备故障的风险，导致更多的维修和停机时间，本次水泵振动异常情况的发生导致供水一系统停机24小时。
2.5.3能源浪费
振动会使水泵运行效率降低，消耗更多的电能，造成能源浪费，振动没有发生前，水泵的效率为65%，现在的效率仅为58%。
2.5.4安全风险
振动可能导致连接部件松动，甚至脱落，增加了工作场所的安全风险。
2.5.5产品质量问题
在某些生产过程中，如水处理或化工行业，水泵的振动可能影响最终产品的质量。
2.5.6生产成本上升
频繁的维修和更换部件会增加生产成本。
2.5.7生产中断
严重的振动问题可能导致设备停机，造成生产中断，对生产进程造成损害。
因此，及时发现和处理水泵的振动问题对于保障生产的连续性和效率至关重要。通过定期的维护和检查，以及对振动异常的快速响应，可以最大限度地减少其对生产的不利影响。
3离心式清水泵异常振动的原因及消除方法
3.1水泵振动的原因
①水泵的转子不平衡。②水泵与配套的电机不同心。③泵组的地脚螺栓没有按照标准安装，出现松动的现象。④水泵的泵轴出现弯曲情况。⑤泵组的基础不坚固。⑥泵组的进出水管路出现安装不良的状况。⑦泵组的各转动部份出现不良磨擦。⑧轴承严重磨损。⑨水泵发生汽蚀。
3.2消除水泵振动的方法
①水泵转子找平衡。②重新找正。③拧紧地脚螺丝。④校直或更换水泵泵轴。⑤加固泵组的基础。⑥检查加强管路支墩，重新布置。⑦查找原因，消除磨擦。⑧更换负荷端或非负荷端的轴承。⑨增加进水压力。
4对水泵进行拆解
为解决由于水泵振动异常对生产的不利影响，水厂及时调整生产计划，开启备用水泵，对这台问题水泵进行拆解。解体水泵步骤为：第一，拧下泵两侧的填料压盖的连接螺母，拉开压盖。第二，拆下泵盖与泵体间的连接螺母与定位销，即可取下泵盖。第三，卸下泵两侧轴承体，取出转子放于木板上(不得碰伤叶轮和轴颈)。第四，卸下轴承。第五，取下填料压盖，填料环，填料套和双吸口环。第六，拧下轴套背帽，拆下轴套。第七，用压力机打下叶轮。
5检修水泵
5.1检查转子的平衡度
检查转子的平衡度是为了确保转子在旋转时的稳定性，防止因不平衡引起的振动和噪音，提高设备的效率和寿命。
5.1.1静平衡测试
静平衡测试是一种简单的方法，用于检查转子在静止状态下的平衡。静平衡测试的基本步骤如下：
将转子放置在两个平行且光滑的导轨上；轻轻推动转子，使其在导轨上滚动；观察转子停止时重的一端是否总是位于下方；在轻的一端添加适当的平衡块，直到转子在任何位置都能保持稳定。
5.1.2动平衡测试
动平衡测试动平衡测试比静平衡测试更为复杂和准确，它考虑了转子在高速旋转时的动态效应。动平衡测试使用的是上海申克试验有限公司生产的平衡机YYW-3000，步骤如下：
将转子安装在平衡机的旋转轴上，并固定好；启动平衡机，让转子旋转至工作转速；通过传感器检测转子的振动和不平衡量；根据检测结果，确定不平衡的位置和大小；在转子上相应位置去除或添加质量，以消除不平衡；重复测试，直到达到预定的平衡标准。
通过检测，静平衡和动平衡允差都在允许范围内。
5.2检查水泵电机同心度
5.2.1对轮
对轮与轴的配合采用H7/k6或H7/h7；对轮外园与轴的径向跳动偏差为0.03mm。对轮端面对轴线的重直度偏差为0.04mm；水泵对轮与电机对轮找正时，泵对轮外径尺寸为270mm~350mm时，二轴线径向允许偏差为0.08mm，轴向允许偏差为0.06mm。通过找正确定二轴线都在允许偏差范围内。
5.2.2检查转子各部分零件的同心度
将转子放到轴瓦或两个“V”型块上，用千分表检查，检查点分别有轴套、叶轮、挡套、平衡盘。各部位的同轴度允差标准按质量标准执行。为避免混乱，将各测点的数据仔细记录。
根据检查得出的各数据可以看出，转子各部分零件的同心度符合标准。
5.3轴承温度
根据轴承类别区分温度的允许值，滑动轴承小于78℃,润滑类别为润滑脂时小于80℃,经红外线测温仪测试，轴承温度达到98℃。
5.4轴承部件
5.4.1滚动轴承
滚动轴承内套与轴，外套与轴承座的配合，应选用适当配合种类，装配后轴承珠粒于内外套径向向隙减小量，不应大于原始问隙的四分之一；内外套轨道表面不允许有麻点，裂纹、锈蚀或损伤、保持架完好无损。内外套配合如有松动，应做适当处理或更换，不许在轴上冲眼或垫铜皮；径向负荷滚动轴承外圈与轴承座接触角不小于120°、与上盖接触角不小于90°。
5.4.2滑动轴承
在钨金瓦表面不应有裂纹，砂眼，脱层、钨金内夹杂砂粒、金属屑等缺陷存在，钨金轴瓦一般选用锡基轴承合金chSnSb11-6；轴瓦与轴承座表面应紧密接触，不应有问队。轴颈与轴瓦应均匀接触。用颜色法检在须有2~3块以上色印/平方厘米；下轴瓦与轴的接触角在90左右、接触长度不小于轴瓦长度的80%；轴瓦合缝处的垫片应用铜质材料，调整顶间隙时，两边垫片的总厚度应相等，放置日不应与轴接触，与轴瓦内缘相距约为1毫米；上瓦与主轴间隙以轴颈为基准，当轴颈<100取2.5%，当轴颈>100取2‰。最小隙>0.12mm。油环的园度允差不应大于油环直径的3‰~4‰。棱角应打磨光滑，接口牢固。封油环与主轴配合取为H8/f9。通过检查轴承，发现内外套轨道表面出现裂纹，轴承保持架已损坏。
5.5基础检查
（1）基础的不稳固或不正确安装可能会导致水泵的振动加剧，逐一检查地脚螺栓，所有地脚螺栓都是正确拧紧，没有松动。
（2）不均匀的垫片或松动的机座连接都有可能会导致泵组振动，经检查垫片，所有垫片均是平整、无损伤，机座连接牢固。
（3）检查水泵周围的其他振动源，这些外部因素也可能影响水泵的振动状况，经仔细检查，水泵周围没有任何引起振动的振动源。
6水泵振动的原因
经过以上检查分析，可以完全确定水泵振动的主要原因是由轴承磨损严重引起。
7更换轴承
更换轴承时，要保持合理的轴承游隙，对于轴承部件的工作性能和寿命有重要意义。滚动轴承在较大间隙的状态下工作，会使载荷集中作用在处于受力方向上的少数几个滚动体上，使滚动体的内环滚道、外环滚道接触处应力集中，从而降低刚度和寿命，当轴承有较大的径向间隙和轴向间隙，还会发生主轴中心线的漂移和轴向窜动，不但影响加工精度，而且会产生振动，把轴承间隙调整到零时，滚动体受力较均匀，但此时刚度并不高，当把轴承间隙调到产生一定过盈时，滚动体和内环滚道、外环滚道接触处产生一定的弹性变形，它们之间的接触面积增大，各滚动体的受力更均匀，此时的刚度并不高。
8预防轴承再次损坏采取的措施
在安装轴承之前，仔细检查轴承的各个部分，确保轴承在安装过程中不受损伤，严格按照轴承的安装使用说明进行正确的安装。使用合适类型和优等质量的润滑剂，并按照说明手册的周期进行润滑，以减少磨损和延长轴承寿命。定期检查轴承的使用状态，包括磨损、松动或损坏的迹象，一旦发现轴承有磨损，应当及时更换受损的轴承。确保离心式清水泵不在超过其设计负荷的情况下超负荷运行，以防止轴承过载。过热可能会导致润滑剂失效和轴承损坏，因此，应当使轴承保持在合适的温度范围内运行，避免过热。防止污染物进入轴承，避免润滑剂泄漏，确保轴承有良好的密封。每一小时进行一次点检，使用振动分析工具来监测轴承的运行状况，及时发现潜在的问题。确保操作人员了解如何正确地操作和维护设备，以避免不当操作导致的轴承损坏。使用高质量的轴承和配件，以确保更长的使用寿命和可靠性，如SFK、NSK等。出现问题要将异常情况详细记录，保持维护和更换记录，分析轴承损坏的原因，以便采取预防措施。通过实施这些预防措施，可以显著减少轴承损坏的风险，确保设备的稳定运行和延长使用寿命。
9离心式清水泵的日常保养
日常保养是非常重要的，它有助于确保泵的正常运行和延长使用寿命。定期检查泵的运行状态，包括电流、电压、流量、压力等参数，确保它们在正常范围内。保持泵体和周围环境的清洁，防止灰尘和杂物进入泵内。根据制造商的建议，定期给轴承加注润滑油，保持良好的润滑状态。检查泵的密封件，如有磨损或损坏应及时更换，以防止泄漏。定期检查并紧固泵上的螺丝和螺栓，防止因振动等原因松动。检查叶轮是否有磨损或堵塞，必要时进行清理或更换。检查联轴器是否对中，有无异常磨损。如果泵配有冷却系统，应定期检查冷却水的流动情况和冷却效果。长时间不使用泵时，应将泵内的水排空，并对泵进行适当的防腐处理。记录每次维护和检查的结果，以便跟踪泵的运行状况和维护历史。
10结语
通过本文特定案例的分析研究，我们深入分析了水泵振动异常的原因，并通过现场测试和诊断，分析出水泵振动异常的原因，并提出了有效的解决方案。我们的研究表明，水泵振动异常不仅会影响设备的正常运行和使用寿命，还可能导致安全事故和生产效率的降低。因此，及时发现并解决水泵的振动问题是保障供水公司安全稳定运行的重要环节。此外，我们还强调了定期检查和维护的重要性，尽管本研究取得了一定的成果，但水泵振动问题的复杂性意味着仍有许多领域值得进一步探索。未来我们将会持续关注新型减振材料的应用、智能化振动监测系统的应用以及引进更加精确的故障预测模型的构建。我们相信，随着技术的不断进步和研究工作的深入，水泵振动问题将得到更有效的控制和解决。
总之，水泵振动异常的有效管理和控制对于提高工业生产效率和确保设备安全运行具有重要意义。我们希望本文能为相关领域的工程师和技术人员提供有价值的参考，并为未来的研究工作奠定基础。后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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离心式清水泵振动异常的研究与对策论文
人参与 2024-12-04 10:44:53 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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