1、歐陽科創編2021.02.05水泵振動原因及對策時間：2021.02.05創作：歐陽科一、水泵振動的原因引起水泵振動的原因很多，也很復雜，大致可分為三種情況：1.1機械原因引起的振動1.1.1水泵葉輪或電動機轉子質量分布不均水泵葉輪或電動機轉子質量分布不均，葉輪葉片的厚薄不勻，或者 葉輪前后板有局部地方厚薄不一致。這種葉輪旋轉起來就會對整個泵 體產生周期性激振力，使泵體產生強迫振動此外這種葉輪旋轉起來 會前后晃動，使水泵軸承受到側向力，加速了軸承的磨損。1.1.2水泵軸與電機軸不在一條直線上如果水泵軸與電機軸不同心接合面不平行度達不到要求（機械加 工精度差或安裝不合要求）就會使聯軸器間隙隨軸旋

2、轉而忽大忽小， 因而發生和質量不平衡一樣的周期性強迫振動，其頻率和轉速成倍數 關系，振幅隨泵軸與電動機偏心距大小而定。1.1.3聯軸器螺栓間距不良聯軸器螺栓間距精度誤差造成只有一部分螺栓傳遞扭矩，這部分螺 栓受力大，因而產生不平衡的力作用在軸上，與上述兩種情況一樣產 生周期性強迫振動。其頻率與轉速成倍數關系，若法蘭形聯軸器橡皮 圈配合不均勻也會產生性質完全相同的振動。2021.02.051.1.4軸的臨界轉速歐陽科創編歐陽科創編2021.02.05當泵軸轉速逐漸增加并接近泵轉子的固有振動頻率時，泵就會猛烈 地振動起來，轉速高于或低于這一轉速時，泵就能平穩地工作，通常 把泵發生共振時的轉速稱為臨

3、界轉速 仏。泵的臨界轉速有好幾個， 這些轉速由低到高分為第一臨界轉速皿、第二臨界轉速M等等。泵 的工作轉速不能與臨界轉速相重合、相接近或成倍數，否則將發生共 振而使泵遭到破。泵的工作轉速低于第一臨界轉速的軸為剛性軸，高于第一臨界轉速 的軸為柔性軸，過去許多泵采用剛性軸，現在隨著泵的尺寸的增加或 采用多級泵，泵的工作轉速經常高于第一臨界轉速血,一般柔性軸工 作轉速必須滿足1.3nci< *0.7九2的關系。1.1.5由摩擦引起的振動由于某種原因泵軸彎曲時，轉動部分與襯套或軸瓦接觸，接觸點的 摩擦力對軸有阻礙作用，作用方向與軸旋轉方向相反，有時使軸偏轉 而產生振動。1.1.6水泵基礎松動或地

4、腳螺栓松動如果水泵基礎混凝土底座打得不夠結實，水泵或電動機地腳螺栓安 裝不牢固，則當水泵的固有頻率與某些不平衡力或電磁力等激振力頻 率相重合時，就有可能產生共振。1.2水力原因引起的振動121脈動壓力引起的振動在水泵葉輪進、出口邊壁上裝上壓力傳感器，見1圖所示，可以 測量出在水流中存在著脈動壓力，見圖2。在額定電流時，脈動壓力 較小，偏離額定電流時脈動壓力加大。尤其在水泵小流量時，脈動壓歐陽科創編2021.02.05歐陽科創編2021.02.05力振幅特別大大約占當時水泵揚程的30%左右?？拷~輪部分或在葉輪進、出口邊壁上的脈動壓力就象許多小鐵錘 以一定的頻率敲打水泵，一旦脈動壓力頻率與水泵裝

5、置的某些部件（包括進、出水管）的固有頻率相接近或重合時，就會引起共振。122漩渦及脫流引起的振動當水泵在偏離最高頻率區運行時，水流繞流葉片，在葉片的正面和背 面產生漩渦和脫流，使水泵產生振動。123汽蝕引起振動當水泵安裝高程過高，水在葉輪進口部分的低壓區發生汽化形成氣泡 進入葉輪高壓區后，氣泡突然破滅，形成很大的沖擊力，引起水泵振 動，同時發出噪聲。1.2.4喘振現象引起振動當揚程曲線有駝峰，水泵在小流量區運行，同時在排出管路中有水槽 或在有空氣積存處的后面（下游側）時，就有發生喘振的危險側。般來講，高壓泵尤其是鍋爐給水泵，由于抽送管路系統中容易形成 氣體，因而容易發生喘振。熱水喘振頻率較低，

6、若此頻率與輸水管路 固有頻率重合，則將引起管路的共振1.2.5吸水池的渦流引起振動泵的進水管垂直地淹沒在吸水池內，由于水面以下部分的流動，在吸 水池內出現漩渦，這種漩渦稱為卡門渦，卡門渦的振動頻率為：f二 Kv /Do式中K系數，對于圓管K=0.202 ； v 流速（m/s） D淹沒 于水下的管徑（m）2021.02.051.2.6水流撞擊隔舌或導葉前緣引起振動歐陽科創編歐陽科創編2021.02.05當葉輪出口距離泵蝸殼隔舌或導葉前緣太近時，每當葉輪葉片通過蝸 殼隔舌部分或者導葉前緣附近時，就會產生壓力脈動，因而引起振動，同時發出噪聲其振動的頻率 為葉輪葉片數乘以轉速或其倍數。1.3電磁力引起

7、的振動1.3.1磁場不平衡引起振動在水泵運行中，當電動機突然一相不平衡時，定子受到變化的電磁力 的作用而振動。此時電動機還會繼續轉動，其它兩相電流增大，電動 機發出嗡嗡聲，其振動頻率為轉速乘以極數，如果這種振動與定子機 架固有頻率相同，則會產生強烈的振動。另外由于電源電壓不穩轉子 在定子內偏心和氣隙不均勻時都會發生由于磁場不平衡而引起的振 動。1.3.2鼠籠式電動機轉子籠條斷裂引起振動在鼠籠式電動機轉子的籠條或端環斷裂時，如果斷裂的條數超過整個 條數的1/7,電動機會發出嗡嗡機身會劇烈振動，此時若加上負荷， 電動機轉速聲會降低，轉子發熱，斷裂處可能產生火花，電動機已甚 至會突然停下來不能安全運

8、行。1.3.3電動機鐵芯硅鋼片過松而引起振動電動機鐵芯硅鋼片疊合過松會引起電動機振動，同時產生噪聲。二、預防水泵振動的措施要防止水泵振動，應從機械、水力及電氣三方面入手。2.1機械方面2.1.1應認真地檢查水泵與電動機制造的質量。水泵葉輪及電動機轉歐陽科創編2021.02.05歐陽科創編2021.02.05子都要作靜平衡試驗，其靜平衡度應在允許偏差內。水泵葉輪的靜平 衡允許偏差值近似地為葉輪外徑乘以g/mm,如果葉輪直徑為 200mm,允許偏差值為5g左右。2.1.2水泵和電動機的軸承質量要好，不能有磨損，同時要有良好的 潤滑，并保證安裝質量。2.1.3泵軸和電動機要保證同心。聯軸器間的間隙值

9、可隨使用的聯軸 器的尺寸和型式而變化，但此間隙必須均勻，可允許電動機軸能自由 地在軸承間隙的極限范圍內作軸向移動。2.1.4要保證水泵軸和電動機軸的平直及制造質量2.1.5水泵安裝時應將水泵的基礎混凝土打好，并固定牢固地腳螺 栓。2.2水力方面2.2.1根據泵站所需要的流量及揚程選用水泵，使水泵經常在額定工 況下運行，盡量使泵不在遠離設計點的工況下運行，特別是不在小流 量區內工作。2.2.2要仔細地設計和制造水泵葉輪，使葉輪內盡量少發生汽蝕和脫 流。2.2.3要將水泵的安裝高程適當放低一些，這樣有利于避免汽蝕和發 生振動。2.2.4水泵葉輪出口與蝸殼隔舌或導葉前緣距離不能太近，當然距離 也不能

10、太大。試驗表明，隔舌進口邊緣距葉輪中心的距離與葉輪外圓 半徑之比約在1.1左右時脈動壓力最小。有時為了減小這個地方的脈 動壓力把葉輪葉片出口邊作成傾斜的，使從葉輪流出來的水流在到達歐陽科創編2021.02.052021.02.05歐陽科創編隔舌之前有更大的緩沖空間，一般把葉片出口邊緣傾角做成20。左 右。2.2.5吸水管路直徑應比泵入口直徑大一個尺寸等級，這樣使得水流 在泵入口處有一定的收縮，使流速同時還應當在泵入口前有一段直 管，直分布比較均勻管長度不小于管路直徑的10倍。2.2.6應保證在吸水管或壓水管中沒有空氣積存處。吸水管的任何部 分都不能高過水泵的進口，吸水管的橫管應該水平或稍向吸水池側傾 斜。2.2.7雙吸離心泵葉輪葉片應交錯布置，雙吸離心泵葉輪葉片布置見 圖3試驗表明，這樣可以減小葉輪出口的脈動壓力2.3電氣方面2.3.1從使用條件出發