帕特浅谈国产立式离心泵的振动与减振改造

2013-03-21

浅谈国产立式离心泵的振动与减振改造

    国产大型立式离心水泵在运行过程中，出现振动大、上下轴承经常发热、损坏，甚至泵轴与轴承连接部位磨损。水泵运行不稳定，影响正常供水，需要对其进行减振治理。
    一、水泵振动原因分析
    1、国产立式水泵28SLA-10是由卧式泵直接改造而成。电机底座与水泵底座之间垂直高度为4.3m，传动轴系重达3t。相对于卧式泵，它增加了一根长为3752mm直径为140mm的中间传动轴。在结构上，除了在中间传动轴上加装一个轴承外，未进行任何改造(如图1所示)。此四台水泵运行压力长期为0.7～0.85MPa。在扬程高、流量大的工况下，这样一个重心高，质量大的系统高速旋转，产生的离心力是很大的，会造成机组较大的振动。加上支架和水泵进出水方向连接刚度不够，导致水泵和各连接件有较大的位移。运行时水泵的位移导致上轴承受力状况改变，振动加大，因此容易发热。若矫正水泵位移，改善轴承受力条件，可降低系统的振动烈度。
    2、水泵与传动轴之间为刚性连接。由于制造、安装原因，运行时泵轴与传动轴同心，造成水泵振动；电机、传动轴等其它震源产生的振动也直接传递给水泵，形成振动的叠加，进一步加大水泵振动。另外，这种刚性连接加大水泵上轴承所承受的外力，致使轴承易发热，影响到泵轴。
    二、改造情况
    针对以上原因，我们采取了以下两个步骤进行改造。
    1、加强管路刚度。考虑到对水泵进行加固比较困难，采取在水泵出口钢管焊接“加强筋”的办法。沿进出水方向，在水泵出口渐扩管与出水阀门之间的连接钢管两端法兰，用8条厚度为32mm、宽度为100mm的钢板进行焊接。增加钢管的刚度，减少变形量，抵抗水泵位移。经测量，加筋后，水泵A点的位移量降至0.35mm。
    2、对传动系统进行改造。为减少电机、传动轴的振动向水泵传递，把水泵与传动轴之间的刚性连接改为弹性连接。使用GB4323-84弹性套柱销联轴器，补偿位移量为0.6mm，补偿角为1°30?。这样，电机、传动轴的振动可以通过弹性联轴器得到补偿，不会直接传递到水泵。
    三、改造结果
    改造后，经测量，水泵振动由改造前的振速4.3cm/s降低为1.48cm/s。根据振动烈度标准ISO2372-1974可以判定，水泵运行处于优秀区。同时，水泵运行平稳，上轴承只需正常维护，泵轴被磨损现象也没有了，说明改造是成功的。