水泵在运行中产生的振动原因及对策

姚翔

摘 要：水泵的主要功能是输送液体或是对液体进行增压处理，是扬水灌溉系统中必不可少的机械设备之一。目前，随着科学技术的不断发展，水泵的种类也变得越来越丰富。在水泵运行的过程中，振动是常见的问题之一，这一问题的存在会对水泵的高效运行造成严重的影响。本文将对水泵产生振动的原因以及相应的解决对策进行深入的探索和研究。

关键词：水泵；振动；原因；对策

中图分类号：TM623 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180133054

1 水泵在运行过程中出现振动的原因分析

1.1 机械原因导致的不正常振动

1.1.1 水泵叶轮或是电动机转子的质量分布不均匀

很多水泵的叶轮叶片都存在厚薄不均匀的情况，在水泵运行的过程中，质量的不均匀会导致水泵主体产生周期性的振力，引起不正常振动。在这样的情况下，叶轮在旋转的过程中难以保持良好的稳定，容易出现晃动的情况，导致水泵轴承受到侧向力，减小了轴承的使用寿命。

1.1.2 水泵轴与电机轴出现偏离

导致这一现象出现的主要原因是水泵的加工和安装出现缺陷。一旦发生水泵轴和电机轴不同心的情况，在运行的过程中，会因联轴器间隙大小的频繁变动，导致水泵呈现出周期性振动。振动的频率与其转速之间存在着紧密的联系。

1.1.3 联轴器的螺栓间距不合格

水泵的加工和安装对精度的要求较高，一旦出现较大的精度误差，就会对其正常运转产生较大的影响。联轴器螺栓间距不合格会导致螺栓的受力失衡，从而导致振动现象的发生。

1.1.4 轴的临界转速

当水泵的轴转速呈现出迅猛增加的趋势时，其与转子的固有频率就会不断接近，导致水泵出现振动。当振动程度最高时，这时的转速被称为临界转速。因此，为了保障水泵的正常运转，必须避免其轴转速与临界转速相结合、相接近或是成倍数。一般情况下，水泵的该工作转速或低于或高于其临界转速，随着技术水平的不断提升，工作转速高于临界转速的情况越来越多。

1.1.5 因摩擦引起的振动

当水泵的轴出现弯曲时，转动的部位会和衬套以及轴瓦出现碰触，从而产生摩擦力，导致泵轴因偏转而振动。

1.1.6 水泵部件松动引发的振动

水泵在运行对稳定性的要求较高，一旦出现基础底座不结实或是螺栓安装不紧固的情况，就会导致水泵发生振动。

1.2 水力原因导致的不正常振动

1.2.1 脉动压力引发的振动

在水泵运行的过程中，水流中会产生脉动压力，脉动压力会以特定的频率对水泵的叶轮以及出口边壁进行敲打，一旦脉动压力的频率与水泵的相关部件的频率出现重合，就会引起共振现象，导致振动问题。水流中的脉动压力和额定电流之间存在较为紧密的联系。

1.2.2 漩涡以及脱流引发的振动

在运行的水泵脱离高频率区的情况下，水流绕流叶片时会在叶片的两面分别产生漩涡以及脱硫，引发振动。

1.2.3 汽蚀引发的振动

一旦水泵的安装高程超过限度，水流会在叶轮进口部分的低压区发生汽化现象，产生的气泡运动到高压区破灭后会产生强大的冲击力，导致水泵数出现振动，也会造成严重的噪声污染。

1.2.4 喘振现象引发的振动

喘振是由于水泵管理系统中积存空气引发的一种危险现象，一旦喘振的频率和输水管理的频率形成一致，就会引起振动。

1.2.5 水流撞击隔舌以及导叶前缘引起的振动

叶轮出口与水泵蜗壳隔舌或是导叶前缘的距离过小时，叶片经过二者附近时，就会因压力脉动现象而产生振动。

1.3 电磁力引发的振动

1.3.1 磁场失衡引发的振动

在水泵运行的过程中，一旦电动机出现一相不平衡，电磁力就会出现被动，对水泵的定子产生作用，从容引起振动。在这样的情况下，电动机的持续转动会导致其他两相电流的增大，导致电动机出现振动，若是其振动频率与定子的振动频率出现重合，就会引发更加剧烈的振动。由于电压的稳定性较低，水泵的转子也会因磁场失衡产生振动现象。

1.3.2 鼠笼式电动机转子笼条断裂引发的振动

鼠笼式电动机转子的笼条断裂会导致机身出现强烈振动。在负荷运行的情况下，很容易发生安全事故，或是损坏设备。

1.3.3 电动机铁芯硅钢片松动引发的振动

电动机铁芯硅钢片松动也会使电动机出现振动，制造大量噪音。

2 解决水泵振动问题的有效对策分析

通过上述分析可知，导致水泵出现振动的原因主要包括机械、水力以及电气几个方面。

2.1 机械方面

对水泵以及电动机的制造质量进行严格的检查，在实际投入使用之前，必须对其性能以及运行状态进行检测。

对水泵和电动机轴承的情况进行了解，保障安装的规范性，做好润滑，避免出现磨损。

保障水泵轴和电动机轴处于一条线上，对联轴器间的间隙进行合理的设定，保障间隙的均匀。

泵轴和电动机轴必须处于平直状态。

在进行水泵安装的过程中，必须加强对基础混凝土底座的重视，保障其稳固性。

2.2 水力方面

结合实际情况选择合适的水泵，对水泵的运行环境进行严格的控制，尽量避免水泵的移动。

通过水泵叶轮设计以及制造的完善，有效的避免汽蚀以及脱流现象的发生。

合理的设定水泵的安装高程，避免汽蚀现象。

对水泵叶轮出口与蜗壳隔舌以及导叶前缘二者之间的距离进行严格的控制，降低脉动压力，还可以将叶轮出口的边设置成倾斜状，为出口流出的水流进行缓冲。

吸水管路的直径设定要大于泵入口直径，使水流在泵入口处进行收缩，促进流速的均匀分布。

排出吸水管或是压水管中积存的空气，吸水管的高度设定要低于水泵入口。

对双吸离心泵的叶轮和叶片采取交错布置的方式，有效的降低叶轮出口部承受的脉动压力。

2.3 电气方面

根据具体需求以及水泵运行的实际条件对电动机的功率、转速以及型号进行科学合理的选择，保障电动机能够良好的适应其运行的环境，保持安全高效的运行状态；对电动机制造以及安装的过程进行严格的管控，保障其质量；在电动机实际运行的过程中，要对其运行状态进行实时的监控，重点关注电动机的温度、电流、电压等属性的变化，对电动机的声音、气味、振动情况、轴承的工作状态提高注意，一旦发现异常及时停止工作，对故障的位置以及成因进行科学的分析，有针对性的采取措施进行解决。

3 结语

对于水泵运行过程中出现的振动问题，必须对其成因进行细致的分析，通过正文分析可知，导致水泵振动的原因主要包括机械、水力以及电气三个方面。针对不同原因引起的振动，要采取与之相适应的解决方法，如此才能有效避免振动问题的发生，保障水泵的高效运转。

参考文献

[1]刘丹，赵凯.凝结水泵振动超标原因分析与解决对策[J].中国电业（技术版），2015（11）：103-105.

[2]焦红瑞，梁亚勋.核电站循环水泵振动异常原因分析及对策[J].水泵技术，2016（3）：42-46.

[3]刘福桥，王英卓，王斌.锅炉给水泵振动故障原因分析及对策[J].化工机械，2013，40（1）：123-127.

[4]刘金荣.DFP型多级离心注水泵振动原因分析及对策[J].甘肃科技，2013，29（6）：58-59，25.

[5]王利敏.精制水泵振動高原因分析与处理对策[J].大氮肥，2012，35（6）：403-405.