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水泵振動噪聲治理及其原因分析
如果一臺水泵產生不正常的振動,這種振動將直接影響水泵的安全運行,振動嚴重時會使某些部件變形,甚至有斷裂的危險。同時由于振動,水泵旋轉部件的螺栓會逐漸松動,有時會甩出來打傷崗位人員。水泵振動還會產生噪聲,嚴重時吵得崗位人員心情煩噪、疲勞、反應遲鈍,容易發生事故。長期在這種環境中工作,還會造成崗位人員聽力下降,影響健康。另外,由于水泵振動,還會使水泵效率降低、揚程和流量下降。隨著水泵向大型化、高速化的方向發展,其零件剛度相對降低,因而水泵的振動問題日益突出。
1 水泵振動的原因
引起水泵振動的原因很多,也很復雜,大致可分為三種情況:
1.1 機械原因引起的振動
1.1.1 水泵葉輪或電動機轉子質量分布不均
水泵葉輪或電動機轉子質量分布不均,葉輪葉片的厚薄不勻,或者葉輪前后板有局部地方厚薄不一致,這種葉輪旋轉起來就會對整個泵體產生周期性激振力,使泵體產生強迫振動。此外,這種葉輪旋轉起來會前后晃動,使水泵軸承受到側向力,加速了軸承的磨損。
1.1.2 水泵軸與電機軸不在一條直線上
如果水泵軸與電機軸不同心,接合面不平行度達不到要求(機械加工精度差或安裝不合要求),就會使聯軸器間隙隨軸旋轉而忽大忽小,因而發生和質量不平衡一樣的周期性強迫振動,其頻率和轉速成倍數關系,振幅隨泵軸與電動機偏心距大小而定。
1.1.3 聯軸器螺栓間距不良
聯軸器螺栓間距精度誤差造成只有一部分螺栓傳遞扭矩,這部分螺栓受力大,因而產生不平衡的力作用在軸上,與上述兩種情況一樣產生周期性強迫振動,其頻率與轉速成倍數關系。若法蘭形聯軸器橡皮圈配合不均勻,也會產生性質完全相同的振動。
1.1.4 軸的臨界轉速
當泵軸轉速逐漸增加并接近泵轉子的固有振動頻率時,泵就會猛烈地振動起來,轉速高于或低于這一轉速時,泵就能平穩地工作,通常把泵發生共振時的轉速,稱為臨界轉速nc。泵的臨界轉速有好幾個,這些轉速由低到高分為臨界轉速nc1、第二臨界轉速nc2等等。泵的工作轉速不能與臨界轉速相重合、相接近或成倍數,否則將發生共振而使泵遭到破壞。泵的工作轉速低于臨界轉速的軸為剛性軸,高于臨界轉速的軸為柔性軸。過去許多泵采用剛性軸,現在隨著泵的尺寸的增加或采用多級泵,泵的工作轉速經常高于臨界轉速nc1,一般柔性軸工作轉速必須滿足1.3nc1
