水泵振动噪声治理及其原因分析
如果一台水泵产生不正常的振动,这种振动将直接影响水泵的安全运行,振动严重时会使某些部件变形,甚至有断裂的危险。同时由于振动,水泵旋转部件的螺栓会逐渐松动,有时会甩出来打伤岗位人员。水泵振动还会产生噪声,严重时吵得岗位人员心情烦噪、疲劳、反应迟钝,容易发生事故。长期在这种环境中工作,还会造成岗位人员听力下降,影响健康。另外,由于水泵振动,还会使水泵效率降低、扬程和流量下降。随着水泵向大型化、高速化的方向发展,其零件刚度相对降低,因而水泵的振动问题日益突出。
1 水泵振动的原因
引起水泵振动的原因很多,也很复杂,大致可分为三种情况:
1.1 机械原因引起的振动
1.1.1 水泵叶轮或电动机转子质量分布不均
水泵叶轮或电动机转子质量分布不均,叶轮叶片的厚薄不匀,或者叶轮前后板有局部地方厚薄不一致,这种叶轮旋转起来就会对整个泵体产生周期性激振力,使泵体产生强迫振动。此外,这种叶轮旋转起来会前后晃动,使水泵轴承受到侧向力,加速了轴承的磨损。
1.1.2 水泵轴与电机轴不在一条直线上
如果水泵轴与电机轴不同心,接合面不平行度达不到要求(机械加工精度差或安装不合要求),就会使联轴器间隙随轴旋转而忽大忽小,因而发生和质量不平衡一样的周期性强迫振动,其频率和转速成倍数关系,振幅随泵轴与电动机偏心距大小而定。
1.1.3 联轴器螺栓间距不良
联轴器螺栓间距精度误差造成只有一部分螺栓传递扭矩,这部分螺栓受力大,因而产生不平衡的力作用在轴上,与上述两种情况一样产生周期性强迫振动,其频率与转速成倍数关系。若法兰形联轴器橡皮圈配合不均匀,也会产生性质完全相同的振动。
1.1.4 轴的临界转速
当泵轴转速逐渐增加并接近泵转子的固有振动频率时,泵就会猛烈地振动起来,转速高于或低于这一转速时,泵就能平稳地工作,通常把泵发生共振时的转速,称为临界转速nc。泵的临界转速有好几个,这些转速由低到高分为临界转速nc1、第二临界转速nc2等等。泵的工作转速不能与临界转速相重合、相接近或成倍数,否则将发生共振而使泵遭到破坏。泵的工作转速低于临界转速的轴为刚性轴,高于临界转速的轴为柔性轴。过去许多泵采用刚性轴,现在随着泵的尺寸的增加或采用多级泵,泵的工作转速经常高于临界转速nc1,一般柔性轴工作转速必须满足1.3nc1