國(guó)產(chǎn)大型立式離心泵的振動(dòng)與減振改造|資料

國(guó)產(chǎn)大型立式離心水泵在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)振動(dòng)大、上下軸承經(jīng)常發(fā)熱、損壞，甚至泵軸與軸承連接部位磨損。水泵運(yùn)行不穩(wěn)定，影響正常供水，需要對(duì)其進(jìn)行減振治理。

廈門(mén)水務(wù)集團(tuán)制水公司取水泵站江東泵站設(shè)計(jì)日供水能力為50萬(wàn)m³，共安裝六臺(tái)立式離心泵，其中兩臺(tái)進(jìn)口泵，四臺(tái)國(guó)產(chǎn)泵。國(guó)產(chǎn)泵型號(hào)為28SLA-10，流量Q＝4700m³/h，揚(yáng)程H＝90m，轉(zhuǎn)速n＝994rpm。水泵在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)振動(dòng)大、上下軸承經(jīng)常發(fā)熱、損壞，甚至泵軸與軸承連接部位磨損。水泵運(yùn)行不穩(wěn)定，影響正常供水，需要對(duì)其進(jìn)行減振治理。

一、水泵振動(dòng)原因分析

1、國(guó)產(chǎn)立式水泵28SLA-10是由臥式泵直接改造而成。電機(jī)底座與水泵底座之間垂直高度為4.3m，傳動(dòng)軸系重達(dá)3t。相對(duì)于臥式泵，它增加了一根長(zhǎng)為3752mm直徑為140mm的中間傳動(dòng)軸。在結(jié)構(gòu)上，除了在中間傳動(dòng)軸上加裝一個(gè)軸承外，未進(jìn)行任何改造（如圖1所示）。此四臺(tái)水泵運(yùn)行壓力長(zhǎng)期為0.7～0.85MPa。在揚(yáng)程高、流量大的工況下，這樣一個(gè)重心高，質(zhì)量大的系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心力是很大的，會(huì)造成機(jī)組較大的振動(dòng)。加上支架和水泵進(jìn)出水方向連接剛度不夠，導(dǎo)致水泵和各連接件有較大的位移。運(yùn)行時(shí)水泵的位移導(dǎo)致上軸承受力狀況改變，振動(dòng)加大，因此容易發(fā)熱。若矯正水泵位移，改善軸承受力條件，可降低系統(tǒng)的振動(dòng)烈度。

在中間傳動(dòng)軸上加裝一個(gè)軸承

在水泵運(yùn)行狀態(tài)下，使用百分表對(duì)各點(diǎn)沿進(jìn)出水方向的最大位移量進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如下表(單位：mm）

水泵上各軸承位移量測(cè)量表

可以看出，水泵上軸承A點(diǎn)位移量最大，管線中F點(diǎn)最小。

2、水泵與傳動(dòng)軸之間為剛性連接。由于制造、安裝原因，運(yùn)行時(shí)泵軸與傳動(dòng)軸同心，造成水泵振動(dòng)；電機(jī)、傳動(dòng)軸等其它震源產(chǎn)生的振動(dòng)也直接傳遞給水泵，形成振動(dòng)的疊加，進(jìn)一步加大水泵振動(dòng)。另外，這種剛性連接加大水泵上軸承所承受的外力，致使軸承易發(fā)熱，影響到泵軸。

二、改造情況

針對(duì)以上原因，我們采取了以下兩個(gè)步驟進(jìn)行改造。

1、加強(qiáng)管路剛度。考慮到對(duì)水泵進(jìn)行加固比較困難，采取在水泵出口鋼管焊接“加強(qiáng)筋”的辦法。沿進(jìn)出水方向，在水泵出口漸擴(kuò)管與出水閥門(mén)之間的連接鋼管兩端法蘭，用8條厚度為32mm、寬度為100mm的鋼板進(jìn)行焊接。增加鋼管的剛度，減少變形量，抵抗水泵位移。經(jīng)測(cè)量，加筋后，水泵A點(diǎn)的位移量降至0.35mm。

2、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。為減少電機(jī)、傳動(dòng)軸的振動(dòng)向水泵傳遞，把水泵與傳動(dòng)軸之間的剛性連接改為彈性連接。使用GB4323-84彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，最大補(bǔ)償位移量為0.6mm，補(bǔ)償角為1°30´。這樣，電機(jī)、傳動(dòng)軸的振動(dòng)可以通過(guò)彈性聯(lián)軸器得到補(bǔ)償，不會(huì)直接傳遞到水泵。

三、改造結(jié)果

改造后，經(jīng)測(cè)量，水泵振動(dòng)由改造前的振速4.3cm/s降低為1.48cm/s。根據(jù)振動(dòng)烈度標(biāo)準(zhǔn)ISO2372-1974可以判定，水泵運(yùn)行處于優(yōu)秀區(qū)。同時(shí)，水泵運(yùn)行平穩(wěn)，上軸承只需正常維護(hù)，泵軸被磨損現(xiàn)象也沒(méi)有了，說(shuō)明改造是成功的。