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离心式渣浆泵产生振动的原因及预防处理

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离心式渣浆泵产生振动的原因及预防处理

更新时间:2018-09-20

渣浆泵是化工厂生产流程中最常见的通用机械设备,在使用过程中由于渣浆泵的工况条件以及渣浆泵本身的特点常常因各种原因出现振动

现象,同时由于渣浆泵的振动而加剧故障的发生,本文通过渣浆泵的产生振动的原因进行了分析,并根据振动的情况判断渣浆泵的故障并

进行进一步的处理,防止因设备的振动而产生更多的设备故障。


前  言:

       根据相关的资料的统计,渣浆泵的异常振动是产生其他故障的主要原因,同时设备产生的故障也直接加剧设备的振动,从而造成

恶性循环,严重影响设备的安全运行,并由此带来相应的维修费用的增加,以及由于设备故障造成的生产损失。

  一、渣浆泵振动原因分析

1、叶轮的质量不平衡故障

        叶轮的质量不平衡所产生的离心力始终作用在渣浆泵上,设备出厂时由于对渣浆泵的各个备件进行了相应的检查和调整,尤其是

叶轮部分经过静/动平衡检测以及钻/铣找正处理,质量部平衡的位置会被加工处理,此时的叶轮处于相对最好的质量平衡状态,所以此时

的渣浆泵运行的状态也是最为稳定的状态,设备的振动也轻微,但是经过后期长时间的运行后,由于叶轮的磨损以及矿浆附着产生的结疤

等情况,叶轮整体质量平衡将会被打破而相应的出现叶轮“偏载”的情况,此时的渣浆泵叶轮“偏载”叶轮较重的一侧离心力就会加大,

尤其是在渣浆泵高速旋转运行的时候,偏重的叶轮会造成严重的不平衡旋转力,此时测量就会发现振动幅度由电机端向泵体端成逐渐加重

状态。

2、联轴器产生的振动故障

       联轴器引起的振动在渣浆泵中较为常见,尤其是刚性连接的联轴器,电机与泵的振动在联轴器的传动中产生共振现象导致振动的

加剧,即便是在渣浆泵中较为常见的柱销式联轴器,也会因为柱销/胶圈等元件不能满足轴向的窜动,而产生剧烈而短暂的振动,虽然联

轴器的故障也会造成泵的振动,但是远不及由于叶轮故障而产生的振动。联轴器在制作完成后也会进行后期的找平处理,

联轴器找平与叶轮找平同样都是为了最大限度的减少在旋转时产生的不平衡力,但是联轴器除了自身的质量找正外还要考虑到两

个联轴器安装配合的平衡问题,一对联轴器的平衡除自身质量的平衡外还必须满足以下两个条件:

(1)使两个对轮中心重合,也就是使两对轮的外圆重合;

(2)使两对轮的结合面(端面)平行(两中心线平行)。

        只有当这两个条件得到满足的时候才能更好的保证设备的稳定运行,以及联轴器备件最小的磨损。

3、紧固螺栓松动引起的振动

        即便是良好状态下运行的设备也存在“微震”现象,在这种微震状态下设备运行一段时间以后泵体、轴承托架、地脚等部位的螺

栓都会或多或少的发生松动的情况,螺栓松动以后泵体会因失去束缚而使振动加大,有时紧固的螺栓松动后不能被及时的紧固,振动又会

进一步加大,振动的加大又会导致螺栓的进一步松动和磨损由此产生恶性循环,并最终导致渣浆泵产生更大的故障。

4、轴承磨损或者润滑不足导致的故障

       轴承的使用寿命与使用环境和润滑有直接的关系,而润滑油泄露又是渣浆泵最为常见的问题,由于轴承托架两侧的轴端油封密封

不严导致轴承的润滑油长期处于渗油状态或者由于润滑油中的杂质含量多而使导油槽堵塞影响托架两侧的轴承的润滑,当轴承润滑不足时

不管轴承有没有磨损,都会产生异响和振动,这是由于轴承润滑不足的时候轴承滚珠由于没有了润滑油膜而造成金属与金属的直接接触,

而失去减震能力,此时的振动虽然是轻微的,但是对设备的危害却是巨大的,同时由于大量的渣浆泵的轴承托架使用“迷宫”式密封,这

种密封能保证润滑油不泄露、但并不能保证外界中的杂质不进入到轴承内,容易造成轴承受外部的污染而磨损。

5、进料不稳定引起的设备故障

       渣浆泵的工况条件一般都比较恶劣,大部渣浆泵又分属于大流量的泵,在渣浆的输送过程中不免因渣浆中的大块杂质影响进料乃

至堵塞渣浆泵的叶道,当渣浆泵进料不稳定或者进料不足的时候泵腔内部会产生严重的气蚀,叶轮在泵腔内的平衡就会受到严重的影响,

不仅产生振动,而且严重危害设备。

二、渣浆泵振动的危害

1、影响渣浆泵各个备件的使用寿命

       据相关资料统计,由于渣浆泵振动所产生的设备故障占渣浆泵故障的74%在泵的运行过程中由于不平衡的产生,离心力加大了轴承

的载荷,而在超出渣浆泵许可范围内的振动又会使轴承滚珠表面的润滑油膜过早被破坏,轴承得不到有效的润滑和散热,而导致轴承温度

的升高以及更快的损坏。 

2、机封的损坏泄露

        渣浆泵的振动对机封的使用寿命的影响没有渣浆泵的振动对轴承使用的影响大,但是也是机封损坏的几个主要原因,渣浆泵的振

动会导致机封的密封端面不能稳定的贴合运行而产生前期的轻微带料,同时由于渣浆泵使用的的多为双端面机封由于机封的振动也会导致

两个端面的摩擦过程中夹杂矿浆颗粒,而导致密封面的提前损坏,以及由于振动产生的压缩弹簧的过早疲劳失效以及机封O型环的过度磨

损而产生泄露。

3、泵体的磨损和泄露

        为了提高离心泵的工作效率,泵腔内部的备件如:叶轮、前/后护板、蜗壳等部件之间的间隙在设计时就最大限度的缩小了部件

之间的间隙,(在相同条件下间隙越小泵的效率就越高)振动会导致泵传动轴的窜动和轴头的跳动,这种窜动对泵腔内部的部件危害巨大

,同时也会导致护板与叶轮的撞击或磨损这种情况会导致其中某些备件的损坏,而使泵失去工作能力或者降低了使用效率,并且由于泵腔

内部各个备件的摩擦受力而使结合面产生泄露。

4、单体设备能耗增大

        渣浆泵的振动会产生额外的摩擦损失和不均匀的离心力,这种情况不仅会降低泵运行的稳定性同时也会降低泵的运行效率,使泵

在做相同的功的情况下无用功的增加,而产生更高的电能消耗。

5、断轴的发生

        对于渣浆泵的传动轴而言,轴不仅起到传动旋转的作用,同时也使叶轮稳定在固定位置的平稳运行,,而泵的振动会使叶轮产生

不平衡的离心力会使轴端部的叶轮始终处于不平衡装台而使轴产生的应力过大,长期运行必然产生金属疲劳而导致断轴故障的发生。

三、泵振动的预防和处理

        泵的振动现象不会消失,只会因为有效的处理措施而减缓,对于渣浆泵而言要使泵能够长期稳定的运行就更合理的选型和更规范

的操作,同时振动也是把双刃剑既能造成更严重的故障,同时也可以根据泵的振动变化情况及时的发现和诊断设备存在的问题。

       1选型;渣浆泵的工况条件以及工作环境一般较为恶劣,因此渣浆泵的故障率也往往也比较高,这就要求在达到生产技术要求的前

提下尽可能的选用更高规格的设备,同时还要在进料保证好的工作环境。

        2操作:离心泵在运行使会产生部分气蚀,尤其是在进料不足的情况下,离心泵的气蚀会有所加重,同时泵的振动也会加重,短

时间的气蚀造成的振动使由于泵腔内的液体不均匀分布造成的,通过稳定离心泵的进料或者调解出口阀门泵的转速等可以有效的消除泵的

振动,但是长期的气蚀会造成叶轮的不均匀损坏,产生不可调整的振动。

        3润滑:润滑不仅要考虑到润滑油的油位和油量,同时还要考虑润滑油的粘度,润滑油粘度不足时离心泵也会产生振动,离心泵

运转的时候轴承箱的温度会有所升高,温度升高,润滑油的粘度就会降低,所以在检测设备油位和油量的时候,也要保证设备的温度在合

适的范围内。设备温度升高时要及时的查清原因,否则同样会造成轴承因润滑不良而产生振动和损坏。

        4紧固:“微震”状态下螺栓都会有所松动,设检修后回装时可以螺栓上涂抹些螺纹锁在固剂,既可以防止螺栓的松动,也可以

防止螺栓的损坏,拆卸时只需加热即可融化开松动剂,投资虽小但对设备回装却必不可少。

        5稳定进料:关于进料的稳定性来说,属于选型以及安装时的问题,但是使用后期渣浆中的沉淀、结疤、以及大颗粒堵塞等会造

成进料流程不能满足渣浆泵的流量要求,这就需要清理管道和阀门,另外控制流量时最好是降低渣浆泵的运行频率再次是调节出口阀门,

不可通过调节进口阀门来控制流量。

结束语

       设备故障的发生往往是从不易察觉的异常的振动开始,并随之不断加重的,在故障发生的过程中,存在着许多需要总结和分析的

地方,异常的振动既是一种故障,又是故障加重的一种重要原因。而分析异常的振动则是诊断故障的一种方法, 如果不能及时的根据设

备的振动情况来处理设备故障则会造成恶性循环,振动越严重就越有故障发生,越有故障发生则设备振动越严重。

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