2025-09-30
一、引起振動的原因
1. 電機
電機結構件松動，軸承定位裝置松動，鐵芯硅鋼片過松，軸承因磨損而導致支撐剛度下降，會引起振動。質量偏心，轉子彎曲或質量分布問題導致的轉子質量分布不均，造成靜、動平衡量超標。
另外，鼠籠式電動機轉子的鼠籠籠條有斷裂，造成轉子所受的磁場力和轉子的旋轉慣性力不平衡而引起振動，電機缺相，各相電源不平衡等原因也能引起振動。
電機定子繞組，由于安裝工序的操作質量問題，造成各相繞組之間的電阻不平衡，因而導致產生的磁場不均勻，產生了不平衡的電磁力，這種電磁力成為激振力引發(fā)振動。
2. 基礎及泵支架
驅動裝置架與基礎之間采用的接觸固定形式不好，基礎和電機系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動能力差，導致基礎和電機的振動都超標。
水泵基礎松動，或者水泵機組在安裝過程中形成彈性基礎，或者由于油浸水泡造成基礎剛度減弱，水泵就會產生與振動相位差1800的另一個臨界轉速，從而使水泵振動頻率增加，如果增加的頻率與某一外在因素頻率接近或相等，就會使水泵的振幅加大。
另外，基礎地腳螺栓松動，導致約束剛度降低，會使電機的振動加劇。
3. 聯軸器
聯軸器連接螺栓的周向間距不良，對稱性被破壞；聯軸器加長節(jié)偏心，將會產生偏心力；聯軸器錐面度超差；聯軸器靜平衡或動平衡不好；彈性銷和聯軸器的配合過緊，使彈性柱銷失去彈性調節(jié)功能造成聯軸器不能很好地對中；聯軸器與軸的配合間隙太大；聯軸器膠圈的機械磨損導致的聯軸器膠圈配合性能下降；聯軸器上使用的傳動螺栓質量互相不等。這些原因都會造成振動。
4. 葉輪
（1）葉輪質量偏心。葉輪制造過程中質量控制不好，比如，鑄造質量、加工精度不合格;或者輸送的液體帶有腐蝕性，葉輪流道受到沖刷腐蝕，導致葉輪產生偏心。
（2）葉輪的葉片數、出口角、包角、喉部隔舌與葉輪出口邊的徑向距離是否合適等。
（3）使用中葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)之間、級間襯套與隔板襯套之間，由最初的碰摩，逐漸變成機械摩擦磨損，這些將會加劇泵的振動。
5. 傳動軸及其輔助件
軸很長的泵，易發(fā)生軸剛度不足，撓度太大，軸系直線度差的情況，造成動件(傳動軸)與靜件(滑動軸承或口環(huán))之間碰摩，形成振動。
另外，泵軸太長，受水池中流動水沖擊的影響較大，使泵水下部分的振動加大。軸端的平衡盤間隙過大，或者軸向的工作竄動量調整不當，會造成軸低頻竄動，導致軸瓦振動。旋轉軸的偏心，會導致軸的彎曲振動。
6. 泵的選型和變工況運行
每臺泵都有自己的額定工況點，實際的運行工況與設計工況是否符合，對泵的動力學穩(wěn)定性有重要的影響。
水泵在設計工況下運行比較穩(wěn)定，但在變工況下運行時，由于葉輪中產生徑向力的作用，振動有所加大；單泵選型不當，或是兩種型號不匹配的泵并聯。這些都會造成泵的振動。
7. 軸承及潤滑
軸承的剛度太低，會造成第一臨界轉速降低，引起振動。另外，導軸承性能閉不良導致耐磨性差,固定不好，軸瓦間隙過大，也容易造成振動;而推力軸承和其他的滾動軸承的磨損，則會使軸的縱向竄動振動以及彎曲振動同時加劇。
潤滑油選型不當、變質、雜質含量超標及潤滑管道不暢而導致的潤滑故障,都會造成軸承工況惡化，引發(fā)振動。電動機滑動軸承油膜的自激也會產生振動。
8. 管道及其安裝固定
泵的出口管道支架剛度不夠，變形太大，造成管道下壓在泵體上，使得泵體和電機的對中性破壞；管道在安裝過程中較勁太大，進出口管路與泵連接時內應力大；進、出口管線松動，約束剛度下降甚至失效；出口流道部分全部斷裂，碎片卡人葉輪。
管路不暢，如出水口有氣囊；出水閥門掉板，或沒有開啟；進水口有進氣，流場不均，壓力波動。這些原因都會直接或者間接地導致泵和管路的振動。
9. 零部件間的配合
電機軸和泵軸同心度超差;電機和傳動軸的連接處使用了聯軸器，聯軸器同心度超差；動、靜零部件之間(如葉輪毅和口環(huán)之間)的設計間隙的磨損變大；中間軸承支架與泵筒體間隙超標；密封圈間隙不合適，造成了不平衡；密封環(huán)周圍的間隙不均勻，比如口環(huán)未入槽或者隔板未入槽，就會發(fā)生這種情況。這些不利因素都能造成振動。
10. 水泵自身的因素
葉輪旋轉時產生的非對稱壓力場；閥門半開造成漩渦而產生的振動；水在泵體中流動，對泵體會有摩擦和沖擊，比如水流撞擊隔舌和導流葉片的前緣，造成振動；輸送高溫水的鍋爐給水泵易發(fā)生汽蝕振動；
泵體內壓力脈動，主要是泵葉輪密封環(huán),泵體密封環(huán)的間隙過大，造成泵體內泄漏損失大，回流嚴重，進而造成轉子軸向力的不平衡和壓力脈動，會增強振動。
另外，對于輸送熱水的泵，如果啟動前泵的預熱不均，或者水泵滑動銷軸 系統(tǒng)的工作不正常，造成泵組的熱膨脹，會誘發(fā)啟動階段的劇烈振動；泵體來自熱膨脹等方面的內應力不能釋放，則會引起轉軸支撐系統(tǒng)剛度的變化，當變化后的剛度與系統(tǒng)角頻率成整倍數關系時，就發(fā)生共振。
二、減輕振動的措施
1. 從安裝和維護過程消除振動
（1）軸和軸系
安裝前檢查水泵軸、電機軸、傳動軸有沒有彎曲變形、質量偏心的情況，若有，則必須矯正或者進一步加工；檢查與導軸承接觸的傳動軸，是否因彎曲而摩擦軸瓦或襯套而使自己受激力。
如果監(jiān)測表明，軸實際上已經彎曲了，則矯正泵軸。同時，檢查軸的端間隙值，若該值過大，則表明軸承已磨損，需更換軸承。
（2）葉輪
動、靜平衡是否合格。
（3）聯軸器
螺栓間距是否良好；彈性柱銷和彈性套圈結合不能過緊；聯軸器內孔與軸的配合是否過松，若太松，可采用諸如噴涂的方法來減小聯軸器內徑直至其達到過渡配合所要求的尺寸，而后將聯軸器固定在軸上。
（4）滑動軸承
間隙值是否符合標準；各處潤滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平，嚴格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循環(huán)程序，保證軸瓦與軸頸的接觸面積達到規(guī)定的標準:
① 泵軸頸與軸承間隙值，通過更換前后軸承、研磨、刮瓦、調整等手段達到合格。
② 泵軸承體與軸承箱球面頂間隙值合格。
③ 泵軸軸承下瓦和泵軸軸頸接觸點及接觸角度:標準規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應在60%以上，軸頸處滑動接觸面上的接觸點密度保持在每平方厘米2一4個點，接觸角度保持在“60一90”。
（5）支架和底板
及時發(fā)現有振動的支撐件的疲勞情況，防止因為強度和剛度降低造成固有頻率下降。
（6）間隙和易損件
保證電機軸承間隙合適；適當調整葉輪與渦殼之間的間隙；定期檢查、更換葉輪口環(huán)、泵體口環(huán)、級間襯套、隔板襯套等易磨損零件。
2. 消除由于泵的選型和操作不當引起的振動
兩泵并聯應保證泵性能相同。泵性能曲線應為緩降型為好，不能有駝峰。使用時要注意：消除導致水泵超載的因素，比如流道堵塞；
適當延長泵的啟時間，減小對傳動軸的擾動，減小轉動部件和靜止零件之間的碰撞和摩擦，以及由此引起的熱變形；對于水潤滑的滑動軸承，啟動過程中應加足預潤滑水，避免干啟動，直至水泵出水后再停止注水；定期向需要注油的軸承適量注油；
對于長軸液下離心泵，因為軸系存在著扭轉振動，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時可以適當提高潤滑油的粘度，防止液體動壓潤滑膜的破壞。
最后，為了防止泵的振幅過大，還可以使用測量分析振動狀況來確定水泵的最佳工作參數。
來源：公眾號“工課”
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