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2025-09-30
一、引起振動的原因
1. 電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)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(dǎo)致支撐剛度下降，會引起振動。質(zhì)量偏心，轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，造成靜、動平衡量超標(biāo)。
另外，鼠籠式電動機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠籠條有斷裂，造成轉(zhuǎn)子所受的磁場力和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡而引起振動，電機(jī)缺相，各相電源不平衡等原因也能引起振動。
電機(jī)定子繞組，由于安裝工序的操作質(zhì)量問題，造成各相繞組之間的電阻不平衡，因而導(dǎo)致產(chǎn)生的磁場不均勻，產(chǎn)生了不平衡的電磁力，這種電磁力成為激振力引發(fā)振動。
2. 基礎(chǔ)及泵支架
驅(qū)動裝置架與基礎(chǔ)之間采用的接觸固定形式不好，基礎(chǔ)和電機(jī)系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動能力差，導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動都超標(biāo)。
水泵基礎(chǔ)松動，或者水泵機(jī)組在安裝過程中形成彈性基礎(chǔ)，或者由于油浸水泡造成基礎(chǔ)剛度減弱，水泵就會產(chǎn)生與振動相位差1800的另一個臨界轉(zhuǎn)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(chǔ)地腳螺栓松動，導(dǎo)致約束剛度降低，會使電機(jī)的振動加劇。
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(chǎn)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(diào)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(jī)械磨損導(dǎo)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(zhì)量互相不等。這些原因都會造成振動。
4. 葉輪
（1）葉輪質(zhì)量偏心。葉輪制造過程中質(zhì)量控制不好，比如，鑄造質(zhì)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?jīng)_刷腐蝕，導(dǎo)致葉輪產(chǎn)生偏心。
（2）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)與泵體口環(huán)之間、級間襯套與隔板襯套之間，由最初的碰摩，逐漸變成機(jī)械摩擦磨損，這些將會加劇泵的振動。
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(diào)整不當(dāng)，會造成軸低頻竄動，導(dǎo)致軸瓦振動。旋轉(zhuǎn)軸的偏心，會導(dǎo)致軸的彎曲振動。
6. 泵的選型和變工況運(yùn)行
每臺泵都有自己的額定工況點(diǎn)，實際的運(yùn)行工況與設(shè)計工況是否符合，對泵的動力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。
水泵在設(shè)計工況下運(yùn)行比較穩(wěn)定，但在變工況下運(yùn)行時，由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用，振動有所加大；單泵選型不當(dāng)，或是兩種型號不匹配的泵并聯(lián)。這些都會造成泵的振動。
7. 軸承及潤滑
軸承的剛度太低，會造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低，引起振動。另外，導(dǎo)軸承性能閉不良導(dǎo)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(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤滑管道不暢而導(dǎo)致的潤滑故障,都會造成軸承工況惡化，引發(fā)振動。電動機(jī)滑動軸承油膜的自激也會產(chǎn)生振動。
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(jī)的對中性破壞；管道在安裝過程中較勁太大，進(jìn)出口管路與泵連接時內(nèi)應(yīng)力大；進(jìn)、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(jìn)水口有進(jìn)氣，流場不均，壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導(dǎo)致泵和管路的振動。
9. 零部件間的配合
電機(jī)軸和泵軸同心度超差;電機(jī)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(shè)計間隙的磨損變大；中間軸承支架與泵筒體間隙超標(biāo)；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)未入槽或者隔板未入槽，就會發(fā)生這種情況。這些不利因素都能造成振動。
10. 水泵自身的因素
葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的非對稱壓力場；閥門半開造成漩渦而產(chǎn)生的振動；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(dǎo)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(nèi)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(nèi)泄漏損失大，回流嚴(yán)重，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子軸向力的不平衡和壓力脈動，會增強(qiáng)振動。
另外，對于輸送熱水的泵，如果啟動前泵的預(yù)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(nèi)應(yīng)力不能釋放，則會引起轉(zhuǎn)軸支撐系統(tǒng)剛度的變化，當(dāng)變化后的剛度與系統(tǒng)角頻率成整倍數(shù)關(guān)系時，就發(fā)生共振。
二、減輕振動的措施
1. 從安裝和維護(hù)過程消除振動
（1）軸和軸系
安裝前檢查水泵軸、電機(jī)軸、傳動軸有沒有彎曲變形、質(zhì)量偏心的情況，若有，則必須矯正或者進(jìn)一步加工；檢查與導(dǎo)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(jīng)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(jié)合不能過緊；聯(lián)軸器內(nèi)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(nèi)徑直至其達(dá)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(biāo)準(zhǔn)；各處潤滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平，嚴(yán)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(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn):
① 泵軸頸與軸承間隙值，通過更換前后軸承、研磨、刮瓦、調(diào)整等手段達(dá)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(diǎn)及接觸角度:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應(yīng)在60%以上，軸頸處滑動接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2一4個點(diǎn)，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(qiáng)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(jī)軸承間隙合適；適當(dāng)調(diào)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. 消除由于泵的選型和操作不當(dāng)引起的振動
兩泵并聯(lián)應(yīng)保證泵性能相同。泵性能曲線應(yīng)為緩降型為好，不能有駝峰。使用時要注意：消除導(dǎo)致水泵超載的因素，比如流道堵塞；
適當(dāng)延長泵的啟時間，減小對傳動軸的擾動，減小轉(zhuǎn)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(yīng)加足預(yù)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(zhuǎn)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(dāng)提高潤滑油的粘度，防止液體動壓潤滑膜的破壞。
最后，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最佳工作參數(shù)。
來源：公眾號“工課”
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