如何從設計環節消除水泵的振動

 很多技術人員都想了解如何從設計環節消除水泵的振動，本文特從從水泵的水力、機械結構設計等方面提出了減輕泵振動的措施。【秦皇島占秦，威樂（wilo）水泵授權代理商】

 

    1. 機械結構設計方面注意的問題：

   （1）軸的設計。增加傳動軸支撐軸承的數目，減小支撐間距,在適當范圍內減小軸長，適當加大軸的直徑，增加軸的剛度；當泵軸轉速逐漸增加并接近或整數倍于泵轉子的固有振動頻率時，泵就會猛烈振動起來，所以在設計時，應使傳動軸的固有頻率避開電機轉子角頻率；提高軸的制造質量，防止質量偏心和過大的形位公差。

    （2）滑動軸承的選擇。采用無須潤滑的滑動軸承；在液態烴等化工泵中，滑動軸承材料應采用具有良好自潤滑性能的材料，比如聚四氟乙烯；在深井熱水泵中，導流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質，并合理設計其結構，使滑動軸承的固定可靠；葉輪密封環和泵體密封環處采用摩擦因數小的摩擦副， 比如M20lK石墨材料一鋼；限制最高轉速；提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。

    （3）使用應力釋放系統。對于輸送熱水的泵，設計時，應使由泵體變形而引起的連接件之間的結構應力得以釋放，比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套，避免泵體直接和剛度很大的基礎接觸。

    2. 水泵的水力設計注意事項：

   （1）合理地設計水泵葉輪及流道，使葉輪內少發生汽蝕和脫流；合理選擇葉片數、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數等參數，消除揚程曲線駝峰；泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離，有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時，脈動壓力最??；把葉片的出口邊緣做出傾角（比如做成20。左右），來減小沖擊；保證葉輪與蝸殼之間的間隙；提高泵的工作效率。同時，對泵的出水流道等相關流道進行優化設計，減少水力損失引起的振動。合理設計各種泵的進水段處的吸入室，以及壓縮級的機械結構，減少壓力脈沖，可以保證流場穩定，提高泵的工作效率，減小能量損失，也可以提高泵的振動動態性能的穩定性。

   （2）汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。當泵的人口壓力低于相應水溫下的和壓力時，會發生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量；適當加大進水管直徑，縮短進水管長度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求最小，提高管壁的粗糙度；減少彎頭數目和加大管道轉彎角度；降低水泵的工作轉速；采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發生汽蝕的部位涂環氧樹脂；進水流道設計要合理，力求平滑，使進人葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區；提高制造加工質量，避免因為葉片型線不準確造成局部流速過大，壓降過多；提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進口處設置水力增能器，增能器的結構，提高泵的吸人壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量；增加幾何倒灌高度；盡量減少進水管路水頭損失；采用雙吸式泵。

    為了保證吸水管或壓水管內無空氣積存，吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應比泵人口直徑大一個尺寸數量級，以便水流在泵人口處有一定的收縮，使流速分布比較均勻，同時還應當在泵人口前有一段直管，直管長度不小于管路直徑的10倍。

    注意創造良好進水條件，進水池內水流要平穩均勻，以消除伴隨卡門渦旋的振動。

（3）基礎的設計?；A的重量應為泵和電機等機械重量總合的三倍以上；盛水池的基礎應具有相當的強度；電機支架與基礎最好做成一體或做成面接觸；在泵和支架之間設置隔振墊或隔振器。另外，在管路之間采用減振材料連接，減少管路布置，可以消除彈性接觸和水力損失帶來的振動。

   3. 綜述：

總的看來，保證泵零部件結構尺寸、精度與泵的無過載性能等水力特性相適應；保證泵的實際運行工況點與泵的設計工況點吻合、保證加工精度與設計精度的一致性、保證零部件安裝質量與其運行要求的一致性、保證檢修質量與零部件磨損規律的一致性，都可以減輕泵的振動。

泵振動的誘因包括機械的、水力的和電力的原因。振動控制綜合反映了機械加工工藝、機械安裝人員的操作水平、水泵操作人員的素質、水力設計軟件的功能、各部分材料性能狀況、監測儀器的性能。在實際工作中，排除振動要結合經驗和理論分析，將振動機理分析和實際檢測儀器得到的數據結合起來。很多振動可以通過提高設計和安裝質量，提高操作水平，加強日常維護予以消除。

伴隨著新材料技術的發展和新工藝的出現，以及電子計算機技術與數值方法和流體力學基礎理論的進步，加上振動噪聲診斷技術的興起和發展，水泵的設計、使用、維護水平必將蒸蒸日上，性能也一定會日趨優化，動態性能也會日趨穩定?！厩鼗蕧u占秦，威樂（wilo）水泵授權代理商】