測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度

【學(xué)員問題】水泵的振動(dòng)原因與改造結(jié)果？

【解答】水泵的振動(dòng)原因與改造結(jié)果

水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。

一、水泵振動(dòng)原因分析

1、國產(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。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。

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?？紤]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彈性套柱銷聯(lián)軸器，離心泵最大補(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)象也沒有了，說明改造是成功的。

簡(jiǎn)述水力噴射器

結(jié)構(gòu)與優(yōu)點(diǎn)：

水力噴射器由器體、器蓋、噴咀、噴咀座板、導(dǎo)向盤、擴(kuò)壓管及單向閥等部件組成，噴咀采用多噴咀的結(jié)構(gòu)形式，以便得到較大的水蒸氣接觸面積，有利于熱交換的進(jìn)行，獲得較好的真空效果。噴咀座板加工精密，精度較高，以便噴射水流偏斜，降低抽射效能。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊精密，強(qiáng)度亦較高，用于真空蒸發(fā)系統(tǒng)中，由于能把冷凝器的冷凝作用與真空泵的抽氣作用合并在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)完成，大大地簡(jiǎn)化了工藝流程，比之原來用真空泵與舊式冷凝器的裝置，可以節(jié)省去真空泵、冷凝器、分水器等設(shè)備，并且還有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）水力噴射器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。而效能又比較高，耗電量低于真空泵系統(tǒng)，投資省。

（2）操作簡(jiǎn)單維修方便，不用專職人員管理，由于無機(jī)械傳動(dòng)部分，所以噪聲低，不需消耗潤(rùn)滑油。

（3）可以室外底位安裝，占地面積少，可以節(jié)省廠房建筑面積與安裝費(fèi)用。

水力噴射器是一種具有抽真空、冷凝、排水等三種有效能的機(jī)械裝置。它是利用一定壓力的水流通對(duì)稱均布成一定傾斜度的噴咀噴出，聚合在一個(gè)焦點(diǎn)上。由于噴射水流速度很高，于是周圍形成負(fù)壓使器室內(nèi)產(chǎn)生真空，另外由于二次蒸汽與噴射水流直接接觸，進(jìn)行熱交換，絕大部分的蒸汽冷凝成水，少量未被冷凝的蒸汽與不凝結(jié)的氣體亦由于與高速噴射的水流互相摩擦，混合與擠壓，通過擴(kuò)壓管被排除，使器室內(nèi)形成更高的真空。水力噴射器應(yīng)用極為廣泛，主要用于真空與蒸發(fā)系統(tǒng)，進(jìn)行真空抽水、真空蒸發(fā)、真空過濾、真空結(jié)晶、干燥、脫臭等工藝，是制糖、制藥、化工、食品、制鹽、味精、牛奶、發(fā)酵以及一些輕工、國防部門廣泛需求的設(shè)備。但目前生產(chǎn)水力噴射器的制造廠較小，品種亦不齊全，為此，經(jīng)過近年來不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用多噴阻與汽環(huán)（導(dǎo)向盤）等結(jié)構(gòu)，以及用多級(jí)泵進(jìn)水，低位安裝，只需安裝高度4.5米，完善與提高了其工作性能，具有一定的先進(jìn)性，是真空冷凝設(shè)備的一種革新。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。