2025-09-30
一、引起振動(dòng)的原因
1. 電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)件松動(dòng)，軸承定位裝置松動(dòng)，鐵芯硅鋼片過(guò)松，軸承因磨損而導(dǎo)致支撐剛度下降，會(huì)引起振動(dòng)。質(zhì)量偏心，轉(zhuǎn)子彎曲或質(zhì)量分布問(wèn)題導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，造成靜、動(dòng)平衡量超標(biāo)。
另外，鼠籠式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠籠條有斷裂，造成轉(zhuǎn)子所受的磁場(chǎng)力和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡而引起振動(dòng)，電機(jī)缺相，各相電源不平衡等原因也能引起振動(dòng)。
電機(jī)定子繞組，由于安裝工序的操作質(zhì)量問(wèn)題，造成各相繞組之間的電阻不平衡，因而導(dǎo)致產(chǎn)生的磁場(chǎng)不均勻，產(chǎn)生了不平衡的電磁力，這種電磁力成為激振力引發(fā)振動(dòng)。
2. 基礎(chǔ)及泵支架
驅(qū)動(dòng)裝置架與基礎(chǔ)之間采用的接觸固定形式不好，基礎(chǔ)和電機(jī)系統(tǒng)吸收、傳遞、隔離振動(dòng)能力差，導(dǎo)致基礎(chǔ)和電機(jī)的振動(dòng)都超標(biāo)。
水泵基礎(chǔ)松動(dòng)，或者水泵機(jī)組在安裝過(guò)程中形成彈性基礎(chǔ)，或者由于油浸水泡造成基礎(chǔ)剛度減弱，水泵就會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)相位差1800的另一個(gè)臨界轉(zhuǎn)速，從而使水泵振動(dòng)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(huì)使水泵的振幅加大。
另外，基礎(chǔ)地腳螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致約束剛度降低，會(huì)使電機(jī)的振動(dòng)加劇。
3. 聯(lián)軸器
聯(lián)軸器連接螺栓的周向間距不良，對(duì)稱性被破壞；聯(lián)軸器加長(zhǎng)節(jié)偏心，將會(huì)產(chǎn)生偏心力；聯(lián)軸器錐面度超差；聯(lián)軸器靜平衡或動(dòng)平衡不好；彈性銷和聯(lián)軸器的配合過(guò)緊，使彈性柱銷失去彈性調(diào)節(jié)功能造成聯(lián)軸器不能很好地對(duì)中；聯(lián)軸器與軸的配合間隙太大；聯(lián)軸器膠圈的機(jī)械磨損導(dǎo)致的聯(lián)軸器膠圈配合性能下降；聯(lián)軸器上使用的傳動(dòng)螺栓質(zhì)量互相不等。這些原因都會(huì)造成振動(dòng)。
4. 葉輪
（1）葉輪質(zhì)量偏心。葉輪制造過(guò)程中質(zhì)量控制不好，比如，鑄造質(zhì)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?jīng)_刷腐蝕，導(dǎo)致葉輪產(chǎn)生偏心。
（2）葉輪的葉片數(shù)、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(jí)間襯套與隔板襯套之間，由最初的碰摩，逐漸變成機(jī)械摩擦磨損，這些將會(huì)加劇泵的振動(dòng)。
5. 傳動(dòng)軸及其輔助件
軸很長(zhǎng)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(dòng)件(傳動(dòng)軸)與靜件(滑動(dòng)軸承或口環(huán))之間碰摩，形成振動(dòng)。
另外，泵軸太長(zhǎng)，受水池中流動(dòng)水沖擊的影響較大，使泵水下部分的振動(dòng)加大。軸端的平衡盤(pán)間隙過(guò)大，或者軸向的工作竄動(dòng)量調(diào)整不當(dāng)，會(huì)造成軸低頻竄動(dòng)，導(dǎo)致軸瓦振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸的偏心，會(huì)導(dǎo)致軸的彎曲振動(dòng)。
6. 泵的選型和變工況運(yùn)行
每臺(tái)泵都有自己的額定工況點(diǎn)，實(shí)際的運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況是否符合，對(duì)泵的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性有重要的影響。
水泵在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行比較穩(wěn)定，但在變工況下運(yùn)行時(shí)，由于葉輪中產(chǎn)生徑向力的作用，振動(dòng)有所加大；單泵選型不當(dāng)，或是兩種型號(hào)不匹配的泵并聯(lián)。這些都會(huì)造成泵的振動(dòng)。
7. 軸承及潤(rùn)滑
軸承的剛度太低，會(huì)造成第一臨界轉(zhuǎn)速降低，引起振動(dòng)。另外，導(dǎo)軸承性能閉不良導(dǎo)致耐磨性差,固定不好，軸瓦間隙過(guò)大，也容易造成振動(dòng);而推力軸承和其他的滾動(dòng)軸承的磨損，則會(huì)使軸的縱向竄動(dòng)振動(dòng)以及彎曲振動(dòng)同時(shí)加劇。
潤(rùn)滑油選型不當(dāng)、變質(zhì)、雜質(zhì)含量超標(biāo)及潤(rùn)滑管道不暢而導(dǎo)致的潤(rùn)滑故障,都會(huì)造成軸承工況惡化，引發(fā)振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承油膜的自激也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。
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(jī)的對(duì)中性破壞；管道在安裝過(guò)程中較勁太大，進(jìn)出口管路與泵連接時(shí)內(nèi)應(yīng)力大；進(jìn)、出口管線松動(dòng)，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(mén)掉板，或沒(méi)有開(kāi)啟；進(jìn)水口有進(jìn)氣，流場(chǎng)不均，壓力波動(dòng)。這些原因都會(huì)直接或者間接地導(dǎo)致泵和管路的振動(dòng)。
9. 零部件間的配合
電機(jī)軸和泵軸同心度超差;電機(jī)和傳動(dòng)軸的連接處使用了聯(lián)軸器，聯(lián)軸器同心度超差；動(dòng)、靜零部件之間(如葉輪毅和口環(huán)之間)的設(shè)計(jì)間隙的磨損變大；中間軸承支架與泵筒體間隙超標(biāo)；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(huì)發(fā)生這種情況。這些不利因素都能造成振動(dòng)。
10. 水泵自身的因素
葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的非對(duì)稱壓力場(chǎng)；閥門(mén)半開(kāi)造成漩渦而產(chǎn)生的振動(dòng)；水在泵體中流動(dòng)，對(duì)泵體會(huì)有摩擦和沖擊，比如水流撞擊隔舌和導(dǎo)流葉片的前緣，造成振動(dòng)；輸送高溫水的鍋爐給水泵易發(fā)生汽蝕振動(dòng)；
泵體內(nèi)壓力脈動(dòng)，主要是泵葉輪密封環(huán),泵體密封環(huán)的間隙過(guò)大，造成泵體內(nèi)泄漏損失大，回流嚴(yán)重，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子軸向力的不平衡和壓力脈動(dòng)，會(huì)增強(qiáng)振動(dòng)。
另外，對(duì)于輸送熱水的泵，如果啟動(dòng)前泵的預(yù)熱不均，或者水泵滑動(dòng)銷軸 系統(tǒng)的工作不正常，造成泵組的熱膨脹，會(huì)誘發(fā)啟動(dòng)階段的劇烈振動(dòng)；泵體來(lái)自熱膨脹等方面的內(nèi)應(yīng)力不能釋放，則會(huì)引起轉(zhuǎn)軸支撐系統(tǒng)剛度的變化，當(dāng)變化后的剛度與系統(tǒng)角頻率成整倍數(shù)關(guān)系時(shí)，就發(fā)生共振。
二、減輕振動(dòng)的措施
1. 從安裝和維護(hù)過(guò)程消除振動(dòng)
（1）軸和軸系
安裝前檢查水泵軸、電機(jī)軸、傳動(dòng)軸有沒(méi)有彎曲變形、質(zhì)量偏心的情況，若有，則必須矯正或者進(jìn)一步加工；檢查與導(dǎo)軸承接觸的傳動(dòng)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(cè)表明，軸實(shí)際上已經(jīng)彎曲了，則矯正泵軸。同時(shí)，檢查軸的端間隙值，若該值過(guò)大，則表明軸承已磨損，需更換軸承。
（2）葉輪
動(dòng)、靜平衡是否合格。
（3）聯(lián)軸器
螺栓間距是否良好；彈性柱銷和彈性套圈結(jié)合不能過(guò)緊；聯(lián)軸器內(nèi)孔與軸的配合是否過(guò)松，若太松，可采用諸如噴涂的方法來(lái)減小聯(lián)軸器內(nèi)徑直至其達(dá)到過(guò)渡配合所要求的尺寸，而后將聯(lián)軸器固定在軸上。
（4）滑動(dòng)軸承
間隙值是否符合標(biāo)準(zhǔn)；各處潤(rùn)滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝水平，嚴(yán)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(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn):
① 泵軸頸與軸承間隙值，通過(guò)更換前后軸承、研磨、刮瓦、調(diào)整等手段達(dá)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(diǎn)及接觸角度:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下瓦背與軸承座接觸面積應(yīng)在60%以上，軸頸處滑動(dòng)接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2一4個(gè)點(diǎn)，接觸角度保持在“60一90”。
（5）支架和底板
及時(shí)發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)的支撐件的疲勞情況，防止因?yàn)閺?qiáng)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(jī)軸承間隙合適；適當(dāng)調(diào)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(jí)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(dāng)引起的振動(dòng)
兩泵并聯(lián)應(yīng)保證泵性能相同。泵性能曲線應(yīng)為緩降型為好，不能有駝峰。使用時(shí)要注意：消除導(dǎo)致水泵超載的因素，比如流道堵塞；
適當(dāng)延長(zhǎng)泵的啟時(shí)間，減小對(duì)傳動(dòng)軸的擾動(dòng)，減小轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)于水潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)加足預(yù)潤(rùn)滑水，避免干啟動(dòng)，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(duì)于長(zhǎng)軸液下離心泵，因?yàn)檩S系存在著扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時(shí)可以適當(dāng)提高潤(rùn)滑油的粘度，防止液體動(dòng)壓潤(rùn)滑膜的破壞。
最后，為了防止泵的振幅過(guò)大，還可以使用測(cè)量分析振動(dòng)狀況來(lái)確定水泵的最佳工作參數(shù)。
來(lái)源：公眾號(hào)“工課”
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
