摘要：本文阐述循环水泵运行情况及工作现状，分析循环水泵振动的原因，最后探讨循环水泵异常振动的处理措施，以供参考。
关键词：循环水泵，异常振动，处理
循环水泵是重要的辅机设备，直接影响循环冷却水系统及机组的安全和经济运行，在处理振动故障时要从大视野多角度进行分析及处理 , 只有这样才能将泵组振动问题彻底解决。循环水泵主要由吸入喇叭口、叶轮室、叶轮、导叶体、外接管、赛龙导轴承、主轴、润滑内接管、轴承支架、泵联轴器、电机联轴器、轴套等组成。叶轮、叶轮室、泵轴、润滑内接管及螺栓使用不锈钢(316)，导叶体、外接管、导叶片使用镍铬铸铁(HT200Ni2Cr)。
1 循环水泵运行情况及工作现状
某厂20A 循环水泵安装投运约 5 个月后发现振动比较大，解体检查后发现水泵的赛龙轴承损坏，为了不影响水泵试运行，将 10B水泵的泵轴及叶轮挪用至 20A 水泵，回装后 20A 水泵运行情况良好。运行中电机电流在 157～181 A 之间波动，水泵振动值从110μm 逐渐升高到 200μm，水泵的出口压力下降至 0MPa，运行27 min 后停泵，检查发现盘根密封处螺栓松动，将松动的螺栓重新紧固后于 5 月 24 日再次启动，水泵的出口压力仍然为 0MPa，振动值为 167μm，电机电流为 165 A，电机运行不正常，随即停泵检查。在拆卸联轴器时发现水泵的泵轴下落约 30 mm 且还在继续下降，通知厂家驻现场工程师指导处理，解体后发现水泵的导流体及其上部连接段已经爆裂破碎，叶轮也出现缺口，损坏比较严重。为了不影响试运行，将10A水泵的叶轮及泵体挪至20B水泵，水泵检修完毕重新启动试运行时振动仍然比较大，随即停运检修。
2循环水泵振动的原因分析
2.1结构用材强度低
循环水泵外接管10 mm薄钢板卷制而成，外接管外壁与法兰间使用厚度为lO mm的三角板作为加强肋进行焊接加固，由于钢板的刚性较铸造件差且板薄，运行中稳定性差，易引起简体的摆动(在实际检修中，单人用手即可推动下喇叭口造成筒体较大摆幅)并造成以下后果：
(1)在外接管筒体摆动过程中，其垂直度发生偏离，使得导轴承受力不均引起偏磨。
(2)当轴承偏磨到一定程度后，导轴承与轴套的径向间隙逐渐变大，泵轴摆幅增大，造成叶轮与叶轮腔室内壁开始发生摩擦，同时也出现偏磨现象。
叶轮受到不均匀磨损后，其动平衡性也随之改变，使得轴套在转动摩擦中受力不均匀，同样出现轴套偏磨现象。
(3)循环水泵在运行中出现多种偏磨现象，振动状况不断加剧，外接管简体和法兰出现变形。由于外接管受出口三通管水平力的制约(水平力为朝南方向)，筒体变形倾斜主要表现为东西方向，南北方向较小，垂直度状况随之变差，外接管中垂线偏东或偏西。因此，循环水泵运行时东时东西方向受到较大冲击力，其振动值在东西方向发展的最快。
(4)循环水泵吐出口为大口径三通，离泵座较近，同时受到一定的水平力制约，其刚性相对较好。循环水泵在垂直度发生变化的情况下，外接管中部即外接管与外接管法兰联接部位应力最大。在振动不断加剧的情况下，外接管振动摆幅也进一步加大。外接管与外接管法兰联接螺栓承受的动载应力超过螺栓的强度后便发生了断裂，法兰结合面形成大的张口。
2.2气蚀干扰
循环水泵吸入喇叭口尺寸设计高度为1500mm，喇叭口下平面距离池底距离为870 mm，因此，叶轮距离池底距离为2370mm。由于叶轮距离及池底较远，则叶轮离泵池水面距离较近。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，低水位运行情况下易发生气蚀现象，造成叶轮叶片上呈现许多凹坑及麻点，进而使叶轮动平衡特性遭到破坏。动平衡受到破坏后，循环水泵振动就会朝恶劣方向发展，同时造成轴套偏磨，致使动、静间隙明显增加，最后通过振动形式表现出来。
2.3泵轴运行稳定性设计不足
循环水泵泵轴总长为15100 mm，由3根分轴串联为一体，通过4个导轴承对转轴进行限位，导轴承分别布置在泵盖、2处导轴承支架及导叶体叶轮侧。在水泵运行的情况下，泵轴叶轮部位的摆幅情况最大，由于下轴2个导轴承间距最长，所以最下侧导轴承受的载荷及摩擦力最大。随着磨损的加剧，动、静间隙逐渐增大，摆幅也随之增大，最后通过振动形式表现出来。
3循环水泵异常振动的处理措施
3.1加固
一是在水泵吸入喇叭口三个方向装设支撑杆，此措施能有效防止泵体的振动，增加泵体的整体刚性。根据支撑杆设计安装的位置及形式，安装支撑杆后，在保证不影响泵体水平、垂直度及对中的情况下，对增强泵组的稳定性是有益的。二是在水泵出水口管段三个方向装设支撑，此措施已制定，但目前实际运行中没有采用，分析本工程水泵的结构，电机与水泵为两层混凝土基础，所以在泵体与电机中间设置支撑可以提高其承受水泵出水反作用力及管道推力的能力，对防止泵体的振动有较好的作用。同样，根据支撑的设置位置及形式，认为在支撑杆安装过程中保证不影响泵体水平、垂直度及对中的情况下，对增强泵组的稳定性是有益的。
3.2 对循环水泵运行振动的建议
一是对循环水泵电机进行单体试运行，测试电机本体的振动值是否满足要求。如果不合格要进行分析处理。检验水泵叶轮动平衡、轴的弯曲度是否满足要求。二是对水泵及电机基础施工质量进行检查，基础板二次浇灌是否密实、地脚螺栓有无松动、基础是否发生不均匀沉降。检查水泵及电机整体水平度与垂直度，泵体的水平度与垂直度和电机的水平度与垂直度是否一致，泵组轴线是否对中，电机摆度是否超过允许值，联轴器连接之后晃度是否超过允许值。三是检查泵体螺栓紧固件的施工质量，是否涂抹防松动剂或对紧固完的螺栓进行了点焊。检查流道导流体设计、施工是否符合厂家要求。检查水泵出口伸缩节选型是否正确，安装是否正确，是否能起到传力伸缩作用。
3.3 循环水泵安装及检修注意事项
对水泵设备到达现场后进行安装、或其他水泵检修时，注意检查是非常重要的。检查叶轮罩母固定螺栓是否可靠固定，要求用不锈钢焊条点焊。检查水泵导叶与水泵出口方向应该一致。检查导流体与泵壳接触应良好均匀。检查转子摆度应符合规范要求。泵组转子摆度测量分为电机单独摆度和泵组连接摆度两个部分。首先测量电机转子单独摆度应不大于 0.02 mm/m，当摆度超过允许值时，一般用刮削绝缘垫厚度的方法进行调整；电机单独摆度合格后，连接机组靠背轮法兰，测量调整泵组转子摆度不大于 0.02mm/m。检查连接后联轴器的晃度应不超过 0.03 mm，在使用磁性表座测量数据时支架生根要稳固，表座离被测点越近数据越准确。
3.4 处理建议
运行期间的振动监测工作很重要，如果出现振动超标，可能是轴承与泵轴之间间隙扩大，可以在检修期间测量泵轴与轴承之间的间隙，若发现轴承与轴配合间隙扩大，必须尽早更换合格的轴承，否则可能使泵轴不在轴承中心直线运转，发生转动部件与静子部件摩擦。
综上，造成循环水泵异常振动的原因还有许多，只有在工作中认真观察及分析，才能准确地找出主要原因并针对性进行处理，就能有效地解决水泵运行中的振动问题，保证水泵长期安全、稳定运行。
参考文献：
[1]王鹏.循环水泵的振动原因分析和处理[J].房地产导刊，2017(2).
[2]洪波.循环水泵异常振动的原因分析及处理[J].建筑工程技术与设计，2017(12).
论文作者:姚卫兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
标签：水泵论文; 叶轮论文; 轴承论文; 外接论文; 电机论文; 螺栓论文; 联轴器论文; 《基层建设》2018年第25期论文;