水泵振动的控制技术

　　摘要：本文从分析水泵振动的原因，并在安装过程中给予控制对策，使其在使用过程中达到良好的效果。
　　关键词：水泵，振动原因，控制技术
　　0前言
　　泵体主要由以下零部件组成：吸入喇叭口、叶轮、叶轮室、外接管、吐出弯管、泵安装底板、电机支座、导流片及接管、填料函体及压盖、内接管、主轴、轴承支架、轴承、轴套、套简联轴器、泵及电机联轴器、螺母、键及密封材料等。水泵的振动原因比较多，主要分为机械原因引起的振动和水力冲击引起的振动。而机械原因引起的振动又可分为制造质量不合格引起的振动和安装质量不合格引起的振动两方面。本文着重阐述水泵安装过程中的振动控制。
　　1水泵进场检查及吊装
　　（1）水泵进场时做开箱验收，核对设备的型号、规格和技术参数是否符合设计要求；对零件、附件、备件、合格证、说明书、装箱单进行全面清点，量是否齐全，有无损伤、缺件、锈蚀现象，各堵盖是否完好。具体步骤如下：
　　1)进货严格对照图纸及设备表中所提供的型号、数量、核对每一台水泵应有的制造铭牌、型号、性能参数、生产厂家和日期、编号，并查验随机资料（如合格证，安装使用说明书、保修信用卡等）。
　　2)根据装箱清单及有关图纸、说明书查看外形有无损伤、缺陷、叶轮、轴、外壳是否变形，油漆是否脱落，表面有无锈蚀等，核查进、出口方位尺寸，叶轮和旋转方向应符合设计文件之规定。
　　3)清点散装的零部件、配件和备件，并将整机上易丢失、损坏的零部件拆卸涂上油脂进行包装、编号，按质量控制程序，一并入库妥善保管、条件具备时再进行安装。
　　（2）水泵吊装
　　水泵根据设备到货和土建进展情况选用具体的吊装搬运方案、条件具备时可从地下吊装孔中吊入或利用排子或滚杠附助于牵助从通道搬运就位，为防止损伤设备、小型机可连同包装箱一并搬运，裸体水泵吊装搬运时应捆绑在设备底座上，绳索不得设置在转子轴劲、轴封、机壳和轴承盖的吊勾上，小心谨慎即可。
　　2安装过程中的因素与控制
　　2.1安装过程中振动的因素
　　安装质量不合格，造成水泵振动主要包括：1）水泵安装找中心不好，造成中心不正；2）水泵内部间隙没按要求调整合格，造成动静碰磨；3）机座的水平不好；4）安装同轴度偏差引起的机械偏心振动。5)泵和电机的地脚螺栓未按要求紧固。6）基础在振动:基础刚度差或地脚螺丝松动。7）水泵进口流速和压力分布不均匀，泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流，各种原因引起的水泵汽蚀。8）管道或水池清理不合格，造成异物进入泵体或泵体封闭时，异物落入泵内等。
　　2.2设备防振方案
　　水泵管道设备连接图见图1。
　　
　　注：1—压力表；2—可调式安全泄压阀；3—总出水管；4—明杆闸阀；5—缓闭式止回阀；
　　6—压力表；7—软接头；8—偏心变径管；9—吸水喇叭；10—防护网；11—固定支架；
　　12—预埋套管；13—放水试验管；14—水泵；
　　图1水泵房设备连接图
　　水泵管道设备连接要点:1)当设计无规定时，水泵出水管上应安装压力表、止回阀、闸阀及试验阀用DN65mm放水阀，放出的水宜返回水池；水泵泵组总出水管上还应安装压力表和安全泄压阀。试验检查用的放水阀应安装在水泵的出水管上，且在止回阀与闸阀之间，而不应安装在止回阀之前。2)水泵总出管应根据需要设控制阀门，以保证其中任一条供水管故障检修时，其余供水管仍应保证供给全部用水流量；止回阀应采用缓闭式的；控制应采用明杆阀门；泄压阀应采用可调式安全泄压阀；水泵与管道之间也必须做减振处理，在水泵进出水口处安装可曲挠橡胶减振接头，把水泵的振动尽可能少的传至管路上，减少振动，从而增加管路及阀门使用寿命，减少事故。管支架应采用弹性支架。3)水泵出水管上所安装的柔性接头的位置和数量应符合设计规定；通常应分别安装在水泵出口处及出水管架空管段上，避免振动波及到管道，要既能防振又要保持管道的位移在允许范围之内；水泵出水管上的压力表宜带有放气的旋塞及缓冲装置；其量程应为工作压力的2倍～2.5倍，表上应有校验标志；弯头不能直接与水泵进口相连接，必须装一段长约为3倍直径的直管，否则将造成水泵进水口水流紊乱，影响水泵效率。4)水泵出水管及其附件应用支架、吊架固定，不得使管道重量承压在水泵设备上。5)吸水喇叭口与水池底部距离由设计确定，喇叭口口径应比吸水管管径大2倍左右；喇叭口与吸水管的连接方式采用焊接，并要用支架固定于池底。喇叭口上应安装防护网。防止一些大型脏物被泵吸入造成阻塞。吸水管管径应符合设计要求，且不得小于水泵吸入口口径；吸水管穿过池壁的中心标高与水泵吸入接口标高应符合设计要求，吸入管水平段宜有不少于0.1%的向水泵方向的上扬坡度；与水泵吸入口的连接应采用偏心异径管；上平下斜安装；吸水管不得呈现倒坡向及产生气囊的弯曲、变形现象。
　　2.3安装施工控制要点
　　2.3.1基础施工要点
　　泵的基础一般为混凝土，长度应比泵的底座长出50mm～70mm，应当统一考虑前后定位，上下标高，做到整齐划一，协调美观。混凝土基础的强度、安装标高及中心线应符合设计要求，必须严格按设计图配筋，并且按照混凝土的标号及配合比施工。
　　2.3.2泵地脚螺栓和垫铁的安装
　　1)地脚螺栓的直线度偏差不应超过10/100。2)地脚螺栓任一部分离灌孔壁应大于15mm。3)螺栓底端不应碰孔底。4)地脚螺栓上的油脂和污垢应清除干净，但与泵相连的螺纹部分应做防锈处理并涂上油脂。5)螺母与垫圈和垫圈与设备底座间的接触应良好。6)拧紧螺母后，螺栓必须露出螺母，其露出长度宜为螺栓直径的1/3～2/3。7)拧紧地脚螺栓，应在预留孔中的混凝土达到设计强度的75%以上时进行，各螺栓的拧紧力应均匀。8)承受主要负荷和较强连续振动的垫铁组，宜使用平垫铁。9)每一垫铁组应尽量减少垫铁的块数，且不宜超过3块，并少用薄垫铁，放置平垫铁时，最厚的放在下面，最薄且不小于2mm的放在中间，垫铁的安装应整齐平稳，保证每块垫铁与基础面都有良好的接触，并应将各垫铁相互间定位焊牢，但铸铁垫铁可不焊。10)每一垫铁组应放置整齐平稳，接触良好，设备找平后每一垫铁组均应被压紧，并用0.25kg手锤逐组轻击听音检查。11)设备找平后，垫铁端面应露出设备底面外缘，平垫铁应露出10mm～30mm，斜垫铁宜露出10mm～50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。
　　3.3泵的找正
　　泵的找正应符合下列要求:
　　1)安装后，水泵泵体的底座应水平，且与隔振垫基座接触严密，定位基准线应符合设计要求，设备的平面位置及允许偏差应符合相关规范的规定。2)泵与管道采用法兰连接时，法兰应与管道中心线相垂直，两法兰面应平行，柔性软接头应能自由伸缩。连接后，应反复校正，如不正常应调整，调整时应将泵、管道脱开，以防止杂物进入泵内损坏泵的零件。3)泵与管路连接后，应复核找正情况，如由于管路连接不正常时，应调整管路。
　　3.4水泵安装
　　3.4.1泵体底板水平度的控制
　　泵体底板水平度是规范和施工中的重点，其不平度的超标，就引起泵体倾斜。在施工中，要求尽量消除垫铁间的间隙，尽可能地提高安装精度，使其＜0.05mm并使垫铁与洼面接触密实，无翘动现象。并用合像水平仪精找，用大水平尺复验整体水平度。同时，在二次灌浆时须作到满而实，以免接触面浮浆及接触不良等现象存在而引起累积误差。并在混凝土强度达到70％后，紧固螺栓，重新检查底座水平度无变化。
　　3.4.2泵的主轴即可抽部分的垂直度的控制
　　安装主轴时，套筒连轴器顺轴上推，并在连轴器外上拧上两个固定螺钉将其固定在轴上。导轴承的支架应对称于外接管，并保证于同一轴线，防止整轴因安装过程而弯曲。安装主轴时，轴承的间隙是影响主轴回转精度及刚度的重要因素，在轴承的预紧过程中，若间隙过小，容易引起轴承过热，间隙过大，影响回转精度，使轴承振动大，安装后，重新检查导轴承之间的间隙，使之在0.6到1.6mm之间。
　　3.4.3联轴器的对中及泵轴电机轴的对中
　　该泵的对轴为间隙配合，泵的提速有调整螺母控制。在安装时特别要做到准确联轴器与泵轴的同心。关键由于联轴器与泵轴的配合有间隙，不能过大，否则，难以做到准确对中。为了达到泵轴与电机轴的准确对中，可用人工转动电机轴，用百分表测量电机联轴器径向跳动，其径向允差为0.05mm。端面允差为0.03mm同时，只要精心操作，细心调整，联轴器中心对振动影响是可以控制的。
　　3.5进出水管系统安装
　　1)进水管路支撑必须牢固，不能坠在水泵上，各接头应严格密封，不得漏气。2)带底阀的进水管应垂直安装，且阀门轴销方向应在水平方向，以免底阀不能关闭或关闭不严，影响水泵工作。3)进水管任何部分，都不应高出水泵进水口的上边缘，以防泵内聚集空气，影响吸水效果。4)为减小功率消耗，水泵进水管口尽量接近水池水面或浸没于水池水面以下，不可过多的高出水池。
　　3.6管路连接注意事项
　　1)管路安装好后，最好用高压水通入做泄漏检查试验，要求不漏水。2)水泵配管应在水泵定位找平找正，稳固后进行，安装顺序为止回阀、阀门依次与水泵紧牢，用线坠找直找正，量出配管尺寸。3)水泵出水口在装设异径管之后，为缓解振动可安装可曲挠接头，然后装止回阀、闸阀。4)阀门安装应牢固、严密，与管道中心线垂直，操作机构灵活。5)同类型的管道附件，除有特殊要求外，应分别安装在同一高度。6)明装管道成排安装时，直线部分应互相平行。曲线部分:当管道水平或垂直并行时，应与直线部分保持等距；管道水平上下平行时，曲率半径应相等。
　　4结语
　　水泵安装质量直接影响到机器的使用效率、使用寿命、经济效益以及人身和机组的安全，通过安装调试使机器能平稳运行，避免非正常的振动，以此降低噪音及延长设备寿命等。
　　参考文献:
　　[1]谭用辉.消防水泵吸水管路设计探讨[EB/OL].2008.
　　[2]淮慧梅,朱晓辉.水泵振动原因及对策[J].机械工程与自动化.2004,1.