大型長軸深井泵的振動故障分析及解決——湖南長沙水泵廠湖南天宏泵業(yè)
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通過對大型深井泵的振動故障分析及可能產生振動的各種原因，提出了在現(xiàn)場對電動機及泵進行簡易判斷的方法。
攀鋼在金沙江上游建有一大型深井泵站，泵站由2個內徑18m，深31m的深井及上部廠房構成。金沙江水經4根Dg1200管道進人深井，深井上部在截面為1450mm×410mm的鋼筋混凝土框架梁上安有30JD-19x3型防砂深井泵20臺。我們在經過長時間的安裝及維護檢修過程中，對其振動的原因作了一些探索。
一、深井泵有關技術性能參數(shù)
型號：30JD-19x3，三級葉輪
流量：1450m3/h
傳動軸長：24.94m，共9根軸
泵軸徑：080mm
泵軸材質：40Cr
轉速：985r/min
推力瓦油溫：＜50℃
冷卻水壓力：0.8MPa
揚水管內徑：500mm
揚程：80m
橡膠軸承潤滑介質：清水
不含電機時單機重：14t
立式電機型號JKL15-6
額定功率：500kW
額定電壓：6000V
額定電流：60A
電機轉子轉動慣量：58kg·m2
電機重：4t
電機及泵體垂直與水平方向允許振幅值：＜0.l0mm
此深井泵要求水質含沙量不大于0.1%，粒度不大于0.2mm，且水泵的*級葉輪應浸人動水位lm以下。目前在七、八月洪水期間深井泵抽取金沙江水含沙量zui高已接近20%。
二、振動故障的判斷
泵與電機運轉中發(fā)生振動，在有條件時，首先應斷開兩者之間的聯(lián)軸器，分析振源是來自于泵還是電機，并仔細檢查立式電機底座與泵的連接固定螺栓是否擰緊，安裝后的水平度是否超差。
1.電機振動源及判別
?。?）轉子工作轉速是否接近臨界轉速?？梢酝ㄟ^計算電機軸的扭轉剛度及電機扭振頻率是否同電機臨界轉速、泵角頻率及電網(wǎng)頻率接近產生共振。尤其是*次使用的電機，發(fā)生振動故障時，要進行分析計算。電機轉子的工作轉速應至少低于臨界轉速25%或高于臨界轉速40%左右。在分析時還要考慮到電機轉子的質量不能簡化成集中質量情況，而是沿轉軸分布，因而分析臨界轉速時應分析到二階和三階等主要臨界轉速。
?。?）電機轉子的不平衡。
電機轉子的不平衡是zui主要和常見的振動原因，如：17＃、19＃電機，用速度測振儀（位移計）測得電機振動速度為9.8-l0mm/s，對照IS02372振動速度標準，III類機械應小于4.5mm/s，而在9.8-l0mm/s狀態(tài)下，用測振儀測得電機振幅值達到0.30mm。為了摸清電機轉子的不平衡程度，我們在現(xiàn)場制作了兩副鋼架分別架設兩條平行鋼軌（要注意鋼架應有足夠的剛度），鋼軌上表面處理成光滑潔面，用水平儀配合將鋼軌面調整水平并固定。檢查時將電機轉子置于兩條鋼軌之上，用手推動轉子來回滾動多次，每次待其靜止后，在轉子下面作上標記。用粘性物粘貼在偏重位置的對稱點上，再對轉子進行多次轉動直至轉子在隨意位置都能停止時，確認電機轉子已達到靜平衡狀態(tài)。以等效質量取代粘貼物，完成電機轉子的平衡工作。如采用上述方法仍不能解決問題時，就需要將電機轉子作動平衡檢驗。上述兩臺電機即在轉子一側增加45-5g平衡重量后，振幅值減至0.05mm，用位移計測得振動速度值在2.1mm/s左右。
（3）對已正常使用過一段時間的電機，其振動原因要檢查軸承間隙是否過大，轉軸座固定螺釘是否松動，轉軸是否有磨損和彎曲或某一部分繞組短路、氣隙不均，轉子與定子間環(huán)形間隙不均勻一般不得超過10%。
特別值得注意的是，電機振幅值在接近標準值時，即認為還在合格范圍內的情況下，帶負荷以后往往電機振幅值將超標，這是因為整個深井泵傳動系統(tǒng)振動的因素是相互影響并共同作用的結果。
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