浅谈长轴深井泵振动原因分析及控制方法

浅谈长轴深井泵振动原因分析及控制方法

发表时间：2018-06-11T11:13:19.463Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：李群莉[导读] 摘要：长轴深井泵振动异常造成传动轴扭曲变形、断轴。振动的主要原因有：长期运行磨损使橡胶轴承和导流壳铜轴承与传动轴间隙增大；润滑水中断或润滑水供水时间不够造成橡胶轴承烧损；打空泵橡胶轴承烧损；传动轴和轴系弯曲；扬水管、传动轴和轴承支架不同心；运转中叶轮与壳体摩擦；泵座安装不水平。

（青海黄河水电公司拉西瓦发电分公司青海 811700）摘要：长轴深井泵振动异常造成传动轴扭曲变形、断轴。振动的主要原因有：长期运行磨损使橡胶轴承和导流壳铜轴承与传动轴间隙增大；润滑水中断或润滑水供水时间不够造成橡胶轴承烧损；打空泵橡胶轴承烧损；传动轴和轴系弯曲；扬水管、传动轴和轴承支架不同心；运转中叶轮与壳体摩擦；泵座安装不水平。

关键词：长轴深井泵振动原因控制措施

一、概况

拉西瓦水电站厂内排水系统包括机组检修排水系统和厂内渗漏排水系统。机组检修排水任务是在机组检修时，排除尾水管、蜗壳及一部分压力钢管中的积水以及上、下游闸门的漏水，检修排水安装有6台长轴深井泵。厂内渗漏排水系统用于排除厂内水工建筑的渗漏水及厂内部分设备的排水，厂内渗漏排水安装有3台长轴深井泵。深井泵型号为型号450RJC900-30×3，流量：900m3/h；扬程：90 m ；转速:1475rpm；配套功率：260kW。泵工作时因无人值守，只有定期巡回人员，在振动初期不易发现，造成传动轴扭曲变形、断轴。

二、深井泵结构介绍

长轴深井泵由三大部分组成：即工作部件、扬水管部分和井上部分。

（1）工作部件由导流壳、叶轮、锥度套、壳轴承和叶轮轴等零件组成。叶轮为封闭式结构，壳体之间用螺栓联接，在导流壳和叶轮上可配耐磨环。（2）扬水部分由扬水管、传动轴、联轴器和支架部件等组成。扬水管之间用法兰连接，传动轴之间用联轴器螺纹连接。支架安装在两段扬水管之间，支架内有橡胶轴承，作为传动轴的径向支承。导流壳内装有橡胶轴承和铜轴承，做为泵轴的径向支承。（3）井上部分由泵座部件、深井泵专用电机、电机轴、联轴器等组成。泵座用螺栓固定在基础上，泵座内装有推力轴承，传动轴上端用联轴器将转动部件的重量传递到泵座上。电机安装在泵座上。电机轴用联轴器与传动轴连接。

型号说明：450 RJC900-30×3 450------------机座号

RJC------------泵系列号

900------------流量（m3/h）

30-------------单级扬程（m）

3--------------叶轮级数

三、振动原因分析

1、径向轴承损坏：

深井泵径向轴承由传动轴径向轴承和工作部件径向轴承组成。传动轴径向轴承采用橡胶轴承，工作部件上、下轴承采用铜轴承，中间两个轴承采用橡胶轴承。

（1）长期运行磨损橡胶轴承和导流壳铜轴承与传动轴间隙增大深井泵运行时间长后，橡胶轴承和导流壳铜轴承及传动轴颈磨损，轴承与传动轴间隙增大，在运行过程中传动轴和工作部件摆度增大，造成深井泵振动。（2）润滑水中断或润滑水供水时间不够造成橡胶轴承烧损深井泵启泵前需要对橡胶轴承进行预润滑，润滑水中断又没有发现启动深井泵时，橡胶轴承烧损，深井泵扬水管较长，橡胶轴承多，预润滑一般要求不少于5分钟，当预润滑时间不足时，橡胶轴承得不到有效润滑，橡胶轴承也会烧损。橡胶轴承烧损后脱位或脱落，造成深井泵振动。（3）打空泵橡胶轴承烧损停泵水位控制过低或液位开关损坏，深井泵启动后将水抽到工作导流壳最下部法兰以下而不停泵，只吸入空气打空泵，橡胶轴承得不到润滑和冷却而烧损，造成深井泵振动。

2、传动轴和轴系弯曲。传动轴加工工艺差、运输和保管不当造成弯曲度超标；联轴器与各传动轴连接时配合间隙过大，使弯曲度在规定范围内的传动轴连接后，轴系发生弯曲。在运行过程中由于传动轴或轴系弯曲，使传动部件摆度增大与径向轴承发生碰撞等原因产生振动。

3、扬水管、传动轴和轴承支架不同心。扬水管为法兰连接，两端法兰焊接在扬水管上，在制造中焊接法兰与扬水管不同心、两端法兰不平行或与扬水管不垂直，轴承支架安装后与扬水管不同心、传动轴发生折线等原因，引起振动。

4、运转中叶轮与壳体摩擦。深井泵安装时调整窜动量不符合要求，在运转过程中叶轮与泵壳发生摩擦引起振动。如果在运行过程中，工作部件滤网脱落，杂物进入工作部件，叶轮与杂物或壳体产生摩擦，也会引起深井泵振动。

5、泵座安装不水平。泵座安装时水平度不符合要求，泵座基础螺栓紧固后，扬水管不垂直，处于偏斜状态，在运转过程中产生振动。

四、控制方法

1、安装前的零部件的检查

（1）工作部件检查。工作部件上、下铜轴套与叶轮轴之间间隙（总间隙0.3mm），工作部件的传动部分转动灵活，轴向串动量是否符合要求。滤网安装牢固。

（2）轴的检查。将传动轴清洗干净，测量轴外径和长度符合要求。将传动轴两端用“V”型铁架起，用百分表检查测量传动轴的弯曲情况，其圆跳动量在全长范围内不超过0.4mm。检查轴两端丝扣完好。

（3）联轴器检查。联轴器清洗干净，检查丝扣完好，与传动轴丝扣配合松紧合适。

（4）轴承支架及橡胶轴承检查。轴承支架清洗干净，外观检查无裂纹，配合面无高点、毛刺等缺陷，测量轴承支架外径、配合部分厚度、内径与原轴承支架尺寸数据相符。轴承支架和橡胶轴承配合松紧合适。检查橡胶轴承无变形、无破损，尺寸数据符合要求，橡胶轴承不得与油类接触，以防橡胶变形。

（5）扬水管检查。扬水管法兰配合面清扫干净，对配合面高点、毛剌等进行修整，检查法兰焊缝外观检查无裂纹等缺陷。检查扬水管两端法兰平行且与扬水管垂直，法兰和扬水管同心。

2、安装工艺控制

（1）扬水管及传动轴安装。在安装过程中，应观察装好的泵轴是否在扬水管中间。若在中间，再将支架部件安放在扬水管法兰止口内，这时应测量轴端面至支架部件平面的距离。每安装一组扬水管和传动轴均应测量一次，看其是否一致，如果一致则表示安装无误，如果相差太多（偏差超过2 mm），应停止安装找出问题的原因。若传动轴偏斜，不在扬水管中间，应将轴吊起少许，转动180度然后落下，若传动轴偏斜方向改变，说明轴已弯曲，应把轴较校直或更换。若偏斜方向不变，说明扬水管不直，应把扬水管卸掉，检查扬水管端面及支架部件上、下面是否平整，有无杂物，排除后重新安装。橡胶轴承安装时应涂洗洁精，不能与油类接触。检查轴承与轴间隙≤0.25mm。传动轴用联轴器连接时，应确保两传动轴端面紧密接触，其接触面应位于联轴器的中部。联轴器丝扣涂足够的润滑脂或二硫化钼。

（2）泵座安装。泵座吊入就位后加垫调整水平（泵座水平测量表面必须清理干净），地脚螺栓把紧后再次检查泵座的水平，泵座水平在0.1mm/m以内。

（3）串动量的调整方法。旋转安装在传动轴上的调整螺母，将轴提升。由于传动轴因自重的作用由刚提升时受压而变为受拉状态，本身有一定伸长量，所以在旋转调整螺母同时，不断向逆时针方向转动电机轴，当转动由很沉变为较轻且无反弹力时，可认为叶轮端面与壳体刚刚离开，这时调整螺母的位置即为调整轴向串动量的“起点”。应注意的是，“起点”不能一次确定，应反复找几次为妥。同时，在开车以后正常投入运行之前，串动量应重新调整。串动量调好后用螺钉将调整螺母固定。

3、运行中的控制措施

（1）深井泵定期进行分解检查，更换磨损的橡胶轴承和铜轴套，检查滤网连接牢固。清理集水井杂物和沉淀物，防止将滤网堵塞后打空泵。（2）深井泵为外接的润滑水，经常检查润滑水的示流器和手阀工作正常，保证有足够的润滑水。深井泵自动启动时和手动启动时均要润滑水投入5分钟后再启动深井泵。确保橡胶轴承在其承受温度极限值前得到润滑冷却。（3）深井泵定期巡回检查，检查有无异音和振动，测量运行电流是否在规定范围内并做好记录。（4）集水井停泵水位控制在工作部件导流壳下法兰为最低，防止吸入空气，定期检查液位开关工作正常，避免因液位开关损坏失灵打空泵。

五、结束语

长轴深井泵振动是造成深井泵故障的主要原因，在深井泵的安装和检修中对零部件认真检查，防止使用有缺陷的零部件，严格执行安装工艺，在安装过程中控制异常振动的发生。在运行过程中定期检修、定期巡回检查，发现隐患及时消除，避免异常振动的产生。

参考文献：

1、孙贵容陈晓春长轴深井泵振动原因分析与处理对策〔刊期论文〕设备检修与维护 2013 〔Z2〕

2、陈兆虎;何振歧;欧阳健;;闪底泵振动故障的监测诊断分析及处理[J];中国设备工程;2010年02期

3、王成明,孙华;机泵振动原因分析与维修[J];化工设备与防腐蚀;2004年05期