水泵機組的各部件存在的振動,，從水泵的水力,、機械結構設計，到泵的安裝,、運行,、維護等方面幾提出了減輕泵振動的措施,。結果表明，保證泵零部件結構尺寸,、精度與泵的無過載性能等水力特性相適應;保證泵的實際運行工況點與泵的設計工況點吻合;保證加工精度與設計精度的一致性;保證零部件安裝質量與其運行要求的一致性;保證檢修質量與零部件磨損規(guī)律的一致性,，可以減輕泵的振動。振動超標可造成的主要危害有:造成泵機組不能正常運行;引發(fā)電機和管路的振動,，造成機毀人傷;造成軸承等零部件的損壞;造成連接部件松動,，基礎裂紋或電機損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;形成振動噪聲,。引起水泵振動的原因是多方面的,。泵的轉軸一般與驅動電機軸直接相連，使得泵的動態(tài)性能和電機的動態(tài)性能相互干涉;高速旋轉部件多,，動,、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;流體運動本身的復雜性，也是限制泵動態(tài)性能穩(wěn)定性的一個因素,。

1對引起泵振動原因的分析

1.1電機

電機結構件松動,，軸承定位裝置松動,，鐵芯硅鋼片過松，軸承因磨損而導致支撐剛度下降,，會引起振動,。質量偏心，轉子彎曲或質量分布問題導致的轉子質量分布不均,，造成靜,、動平衡量超標川。另外,，鼠籠式電動機轉子的鼠籠籠條有斷裂,，造成轉子所受的磁場力和轉子的旋轉慣性力不平衡而引起振動，電機缺相,，各相電源不平衡等原因也能引起振動,。電機定子繞組，由于安裝工序的操作質量問題,，造成各相繞組之間的電阻不平衡,，因而導致產生的磁場不均勻，產生了不平衡的電磁力,，這種電磁力成為激振力引發(fā)振動,。

1.2基礎及泵支架

驅動裝置架與基礎之間采用的接觸固定形式不好，基礎和電機系統(tǒng)吸收,、傳遞,、隔離振動能力差，導致基礎和電機的振動都超標,。水泵基礎松動,，或者水泵機組在安裝過程中形成彈性基礎，或者由于油浸水泡造成基礎剛度減弱,，水泵就會產生與振動相位差1800的另一個臨界轉速,，從而使水泵振動頻率增加，如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等,，就會使水泵的振幅加大,。另外，基礎地腳螺栓松動,，導致約束剛度降低,，會使電機的振動加劇,。

1.3聯(lián)軸器

聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良,，對稱性被破壞;聯(lián)軸器加長節(jié)偏心，將會產生偏心力;聯(lián)軸器錐面度超差;聯(lián)軸器靜平衡或動平衡不好;彈性銷和聯(lián)軸器的配合過緊,，使彈性柱銷失去彈性調節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對中;聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大;聯(lián)軸器膠圈的機械磨損導致的聯(lián)軸器膠圈配合性能下降;聯(lián)軸器上使用的傳動螺栓質量互相不等,。這些原因都會造成振動,。

1.4離心泵葉輪　

①離心泵的葉輪質量偏心。葉輪制造過程中質量控制不好,，比如,，鑄造質量、加工精度不合格;或者輸送的液體帶有腐蝕性,，葉輪流道受到沖刷腐蝕,，導致葉輪產生偏心。

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,、級間襯套與隔板襯套之間，由zui初的碰摩,，逐漸變成機械摩擦磨損,，這些將會加劇離心泵的振動。

1.5傳動軸及其輔助件

軸很長的泵,，易發(fā)生軸剛度不足,，撓度太大，軸系直線度差的情況,，造成動件（傳動軸）與靜件（滑動軸承或口環(huán)）之間碰摩,，形成振動。另外,，泵軸太長,，受水池中流動水沖擊的影響較大，使泵水下部分的振動加大,。軸端的平衡盤間隙過大,，或者軸向的工作竄動量調整不當，會造成軸低頻竄動,，導致軸瓦振動,。旋轉軸的偏心，會導致軸的彎曲振動,。

1.6水泵選型和變工況運行

每臺水泵都有自己的額定工況點,，實際的運行工況與設計工況是否符合，對泵的動力學穩(wěn)定性有重要的影響,。水泵在設計工況下運行比較穩(wěn)定,，但在變工況下運行時，由于葉輪中產生徑向力的作用，振動有所加大;單泵選型不當,，或是兩種型號不匹配的泵并聯(lián),。這些都會造成泵的振動。

1.7軸承及潤滑

軸承的剛度太低,，會造成*臨界轉速降低,，引起振動。另外,，導軸承性能閉不良導致耐磨性差,固定不好,，軸瓦間隙過大，也容易造成振動;而推力軸承和其他的滾動軸承的磨損,，則會使軸的縱向竄動振動以及彎曲振動同時加劇,。潤滑油選型不當、變質,、雜質含量超標及潤滑管道不暢而導致的潤滑故障,都會造成軸承工況惡化,，引發(fā)振動。電動機滑動軸承油膜的自激也會產生振動,。

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,，使得泵體和電機的對中性破壞;管道在安裝過程中較勁太大,，進出口管路與泵連接時內應力大;進、出口管線松動,，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,，或沒有開啟;進水口有進氣,，流場不均，壓力波動,。這些原因都會直接或者間接地導致泵和管路的振動,。

1.9零部件間的配合

電機軸和泵軸同心度超差;電機和傳動軸的連接處使用了聯(lián)軸器，聯(lián)軸器同心度超差;動,、靜零部件之間（如葉輪毅和口環(huán)之間）的設計間隙的磨損變大;中間軸承支架與泵筒體間隙超標;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,，就會發(fā)生這種情況,。這些不利因素都能造成振動。

1.10水泵自身的因素

葉輪旋轉時產生的非對稱壓力場;吸水池和進水管渦流;葉輪內部以及渦殼,、導流葉片漩渦的發(fā)生及消失;閥門半開造成漩渦而產生的振動;由于葉輪葉片數(shù)有限而導致的出口壓力分布不均;葉輪內的脫流;喘振;流道內的脈動壓力;汽蝕;水在泵體中流動,，對泵體會有摩擦和沖擊，比如水流撞擊隔舌和導流葉片的前緣，造成振動;輸送高溫水的鍋爐給水泵易發(fā)生汽蝕振動;泵體內壓力脈動,，主要是泵葉輪密封環(huán),泵體密封環(huán)的間隙過大，造成泵體內泄漏損失大,，回流嚴重,，進而造成轉子軸向力的不平衡和壓力脈動，會增強振動,。另外,，對于輸送熱水的熱水泵，如果啟動前泵的預熱不均,，或者水泵滑動銷軸系統(tǒng)的工作不正常,，造成泵組的熱膨脹，會誘發(fā)啟動階段的劇烈振動;泵體來自熱膨脹等方面的內應力不能釋放,，則會引起轉軸支撐系統(tǒng)剛度的變化,，當變化后的剛度與系統(tǒng)角頻率成整倍數(shù)關系時，就發(fā)生共振,。

2消除水泵振動的方法

2.1從設計制造環(huán)節(jié)消除振動

2.1.1機械結構設計方面注意的問題

1,軸的設計,。增加傳動軸支撐軸承的數(shù)目，減小支撐間距,在適當范圍內減小軸長,，適當加大軸的直徑,，增加軸的剛度;當泵軸轉速逐漸增加并接近或整數(shù)倍于泵轉子的固有振動頻率時，泵就會猛烈振動起來,，所以在設計時,，應使傳動軸的固有頻率避開電機轉子角頻率;提高軸的制造質量，防止質量偏心和過大的形位公差,。

2,滑動軸承的選擇,。采用無須潤滑的滑動軸承;在液態(tài)烴等化工泵中，滑動軸承材料應采用具有良好自潤滑性能的材料,，比如聚四氟乙烯;在深井熱水泵中,，導流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質,，并合理設計其結構,，使滑動軸承的固定可靠;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zui高轉速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度,。

3,使用應力釋放系統(tǒng),。對于輸送熱水的泵，設計時,，應使由泵體變形而引起的連接件之間的結構應力得以釋放,，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接觸。

二.水泵的水力設計注意事項

1,合理地設計水泵葉輪及流道,，使葉輪內少發(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),，消除揚程曲線駝峰;泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離，有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時,，脈動壓力zui小;把葉片的出口邊緣做出傾角（比如做成20,。左右），來減小沖擊;保證葉輪與蝸殼之間的間隙;提高泵的工作效率,。同時,，對泵的出水流道等相關流道進行優(yōu)化設計，減少水力損失引起的振動,。合理設計各種泵的進水段處的吸入室,，以及壓縮級的機械結構，減少壓力脈沖,，可以保證流場穩(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動態(tài)性能的穩(wěn)定性,。

2,汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。當泵的人口壓力低于相應水溫下的和壓力時,，會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕,。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的zui小裝置汽蝕余量;適當加大進水管直徑,，縮短進水管長度,，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求zui小,，提高管壁的粗糙度;減少彎頭數(shù)目和加大管道轉彎角度;降低水泵的工作轉速;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)氧樹脂;進水流道設計要合理,，力求平滑,，使進人葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū);提高制造加工質量,，避免因為葉片型線不準確造成局部流速過大,，壓降過多;提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進口處設置水力增能器,，增能器的結構,，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無空氣積存,，吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口,。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級,，以便水流在泵人口處有一定的收縮,，使流速分布比較均勻，同時還應當在泵人口前有一段直管,，直管長度不小于管路直徑的10倍,。

注意創(chuàng)造良好進水條件,，進水池內水流要平穩(wěn)均勻,，以消除伴隨卡門渦旋的振動。

3,基礎的設計,?；A的重量應為泵和電機等機械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎應具有相當?shù)膹姸?電機支架與基礎zui好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設置隔振墊或隔振器。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的振動,。

2.2從安裝和維護過程作為消除水泵振動的方法

1,軸和軸系,。安裝前檢查水泵軸、電機軸,、傳動軸有沒有彎曲變形,、質量偏心的情況，若有,，則必須矯正或者進一步加工;檢查與導軸承接觸的傳動軸,，是否因彎曲而摩擦軸瓦或襯套而使自己受激力。如果監(jiān)測表明,，軸實際上已經彎曲了,，則矯正泵軸。同時,，檢查軸的端間隙值,，若該值過大，則表明軸承已磨損,，需更換軸承,。

2,葉輪。動,、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合不能過緊;聯(lián)軸器內孔與軸的配合是否過松，若太松,，可采用諸如噴涂的方法來減小聯(lián)軸器內徑直至其達到過渡配合所要求的尺寸,，而后將聯(lián)軸器固定在軸上。

4,滑動軸承,。間隙值是否符合標準;各處潤滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平,，嚴格遵循先刮瓦、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到規(guī)定的標準：

①泵軸頸與軸承間隙值，通過更換前后軸承,、研磨,、刮瓦、調整等手段達到合格,。

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及接觸角度:標準規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應在60%以上，軸頸處滑動接觸面上的接觸點密度保持在每平方厘米2一4個點,，接觸角度保持在60“一90”,。

5，支架和底板,。及時發(fā)現(xiàn)有振動的支撐件的疲勞情況,，防止因為強度和剛度降低造成固有頻率下降。

6,，間隙和易損件,。保證電機軸承間隙合適;適當調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引起的振動

兩泵并聯(lián)應保證泵性能相同,。泵性能曲線應為緩降型為好，不能有駝峰,。使用時要注意:消除導致水泵超載的因素,，比如流道堵塞;適當延長泵的啟時間，減小對傳動軸的擾動,，減小轉動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;對于水潤滑的滑動軸承，啟動過程中應加足預潤滑水,，避免干啟動,，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;對于長軸液下離心泵,，因為軸系存在著扭轉振動，若使用的有推力瓦,，則受損傷的主要是推力瓦,，這時可以適當提高潤滑油的粘度，防止液體動壓潤滑膜的破壞,。zui后,，為了防止泵的振幅過大，還可以使用測量分析振動狀況來確定水泵的zui佳工作參數(shù),?！　?/p>

3結論

泵振動的誘因包括機械的、水力的和電力的原因,。

振動控制綜合反映了機械加工工藝,、機械安裝人員的操作水平、水泵操作人員的素質,、水力設計軟件的功能,、各部分材料性能狀況,、監(jiān)測儀器的性能,。實際工作中，排除振動要結合經驗和理論分析,，將振動機理分析和實際檢測儀器得到的數(shù)據(jù)結合起來,。很多振動可以通過提高設計和安裝質量，提高操作水平,，加強日常維護予以消除,。伴隨著新材料技術的發(fā)展和新工藝的出現(xiàn)，以及電子計算機技術與數(shù)值方法和流體力學基礎理論的進步,，加上振動噪聲診斷技術的興起和發(fā)展,，水泵的設計、使用,、維護水平必將蒸蒸日上,，性能也一定會日趨優(yōu)化，動態(tài)性能也會日趨穩(wěn)定,。