在水泵的運(yùn)行過(guò)程中，常由于各種因素的影響而引起水泵的振動(dòng)和軸彎曲現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了水泵的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至還會(huì)造成設(shè)備的損壞。本章即對(duì)這些故障的處理提出一些建議和方法。
　　
　　*節(jié)振動(dòng)的處理
　　
　　水泵的振動(dòng)原因十分復(fù)雜，但可大致地分為水力振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)兩大類。
　　
　　一、水力振動(dòng)
　　
　　水力振動(dòng)主要是由于泵內(nèi)或管路系統(tǒng)中水的流動(dòng)不正常引起的。產(chǎn)生水力振動(dòng)的原因主要有水力沖擊、壓力脈動(dòng)及汽蝕等。
　　
　　1.水力沖擊引起的振動(dòng)
　　
　　水流由葉輪葉片的外端經(jīng)過(guò)導(dǎo)葉或蝸殼泵舌頭部附近時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生水力沖擊，且沖擊的程度隨水泵轉(zhuǎn)速和尺寸的加大而增高。當(dāng)這一水力脈沖傳至管路系統(tǒng)及基礎(chǔ)上時(shí)，（熱水循環(huán)泵）就會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)；若這個(gè)水力脈沖的頻率和泵軸、管路系統(tǒng)或基礎(chǔ)的固有頻率相近，將會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的共振。
　　
　　水力沖擊引起的振動(dòng)的頻率，是葉片數(shù)和泵軸轉(zhuǎn)速的乘積或是其倍數(shù)。
　　
　　防止水力沖擊而引起的振動(dòng)的方法有：
　　
　?。?）適當(dāng)?shù)卦龃笕~輪外直徑與導(dǎo)葉或泵殼舌部?jī)?nèi)直徑的距離，即放大葉輪出水口的間隙。
　　
　?。?）變更流道的型線以緩和沖擊。
　　
　?。?）水泵總裝時(shí)，應(yīng)將各級(jí)葉輪的葉片出口邊按一定的節(jié)距錯(cuò)開，同時(shí)導(dǎo)葉片的組裝位置方位不要相互重疊，而是按一定順序錯(cuò)落布置，這些措施都將會(huì)減輕水力脈沖。
　　
　　改變管路系統(tǒng)的共振頻率不能減小泵的水力沖擊，只有在水泵的水力設(shè)計(jì)上想辦法降低葉片脈沖的強(qiáng)度才能根本解決問(wèn)題。
　　
　　2.壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)
　　
　　高壓給水泵有設(shè)計(jì)規(guī)定的允許zui小流量，若低于此流量運(yùn)行，則會(huì)導(dǎo)致葉輪中的流動(dòng)惡化，甚至在葉輪的進(jìn)、出口處產(chǎn)生內(nèi)部回流，形成局部的渦流區(qū)和負(fù)壓并沿圓周方向旋轉(zhuǎn)。由此而引起的壓力脈動(dòng)使泵的壓力高低不定、流量時(shí)大時(shí)小，并且會(huì)引發(fā)壓水管路的劇烈振動(dòng)和類似喘氣的聲響（即“喘振”現(xiàn)象）。我們把上述這種現(xiàn)象稱為“旋轉(zhuǎn)失速”，（高溫泵）其振動(dòng)的頻率約在O.1～10Hz的范圍。
　　
　　壓力脈動(dòng)的產(chǎn)生必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件：
　　
　?。?）性能曲線出現(xiàn)駝峰部分，且恰好在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍之內(nèi)。對(duì)高壓給水泵，則在曲線的關(guān)死點(diǎn)附近易于形成向右上方傾斜的部分。
　　
　?。?）泵的壓出管路中有積存空氣的部位。
　　
　　（3）調(diào)節(jié)閥等節(jié)流裝置位于上述可積存空氣的部位之后。
　　
　　根據(jù)前述的幾個(gè)條件，防止水泵發(fā)生壓力脈動(dòng)的主要方法有：
　　
　?。?）改善水泵的設(shè)計(jì)，如適當(dāng)?shù)販p小葉片出口角，使泵的曲線成為只向右下傾斜的曲線。
　　
　?。?）布置管路時(shí)不要有起伏并保持一定的斜度，以免壓出管內(nèi)積存空氣。另外，盡量把調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)等節(jié)流裝置放在靠近泵的出口處安裝，以確保泵和這些節(jié)流裝置疊加后的性能曲線沒(méi)有向上傾斜的部分，從而減少產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的危險(xiǎn)。
　　
　　（3）裝設(shè)再循環(huán)管來(lái)改善泵在低負(fù)荷工況下的運(yùn)行，使泵內(nèi)的流量始終不低于泵的曲線中向上傾斜部分的流量。
　　
　?。?）在運(yùn)行中負(fù)荷減小時(shí)，若幾臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行，則應(yīng)盡量提前停掉富裕的水泵，保證其余的泵在正常流量下運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　
　　3.因汽蝕而引起的振動(dòng)
　　
　　高壓給水泵的汽蝕主要在大流量時(shí)發(fā)生，并引起泵的劇烈振動(dòng)和發(fā)出噪聲。由汽蝕引起的振動(dòng)的頻率約為600～25000Hz。在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中可采取如下措施加以防止：
　　
　?。?）除氧器水箱的容量應(yīng)滿足給水泵急劇增減負(fù)荷時(shí)的需求，除氧器水箱與給水泵的標(biāo)高差應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃螅源_保泵入口有足夠的富裕壓差。
　　
　?。?）水泵的吸人管路應(yīng)盡可能地縮短，以減少吸入管的阻力損失，并且避免有較長(zhǎng)的、水平的吸入管段。
　　
　?。?）運(yùn)行中的負(fù)荷變化應(yīng)盡量平緩，一旦發(fā)生汽蝕，應(yīng)適當(dāng)?shù)販p小流量或降低轉(zhuǎn)速。
　　
　　二、機(jī)械振動(dòng)
　　
　　機(jī)械振動(dòng)是由于各種機(jī)械原因而引起的振動(dòng)，造成的原因主要有：
　　
　　1.回轉(zhuǎn)部件不平衡引起的振動(dòng)
　　
　　回轉(zhuǎn)部件不平衡是泵軸產(chǎn)生振動(dòng)的zui可能原因，其特征是振動(dòng)的振幅不隨負(fù)荷大小及吸入口壓力的高低而變化，而是與水泵的轉(zhuǎn)速相關(guān)，泵軸的振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)速高低相一致。
　　
　　造成回轉(zhuǎn)部件不平衡而振動(dòng)的原因很多，如隨著運(yùn)行中的局部腐蝕或磨損使振動(dòng)逐漸增大，又如回轉(zhuǎn)部件局部破壞及雜物堵塞而引起的振動(dòng)等。
　　
　　為確保回轉(zhuǎn)部件的平衡，對(duì)低轉(zhuǎn)速泵可以只做靜平衡試驗(yàn)，而高速泵則必須分別進(jìn)行動(dòng)、靜平衡的檢查。
　　
　　2.中心不正引起的振動(dòng)
　　
　　如果水泵與原動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器中心不正或端面平行度不好，就會(huì)因水泵與原動(dòng)機(jī)的結(jié)合狀態(tài)不平衡而產(chǎn)生強(qiáng)制性振動(dòng)。通過(guò)單獨(dú)試轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)而不振動(dòng)，這時(shí)就可能是聯(lián)軸器中心不正。造成中心不正的原因有：
　　
　?。?）水泵在安裝或檢修后找中心不正，試轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這種情況應(yīng)重新進(jìn)行找正工作。
　　
　?。?）暖泵不充分而造成水泵因溫差引起變形，從而使中心不正。應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)呐孟到y(tǒng)和方式以增強(qiáng)暖泵的效果。
　　
　?。?）水泵的進(jìn)出口管路重量若由泵來(lái)承受，當(dāng)其重量過(guò)大時(shí)，就會(huì)使泵軸中心錯(cuò)位，這樣在泵啟動(dòng)時(shí)就開始振動(dòng)。所以在設(shè)計(jì)或布置管路時(shí)，應(yīng)盡量減少作用于泵體上的載荷及力矩。
　　
　?。?）軸承磨損也會(huì)使中心不正，（熱油泵）此時(shí)振動(dòng)是逐漸增大的，必要時(shí)應(yīng)盡早修復(fù)或更換。
　　
　?。?）聯(lián)軸器的螺栓配合狀態(tài)不良或齒形聯(lián)軸器的齒輪嚙合狀態(tài)不佳，都會(huì)影響中心的對(duì)正而使振動(dòng)逐漸加大。
　　
　?。?）軸承架剛性不好，也會(huì)造成泵軸的中心不對(duì)。
　　
　　3.聯(lián)軸器螺栓加工精度不高引起的振動(dòng)
　　
　　在這種情形下，只有部分螺栓承擔(dān)全部的扭矩，從而使原本沒(méi)有的不平衡力傳至泵軸上引起振動(dòng)。此時(shí)振動(dòng)的頻率等于轉(zhuǎn)速，振幅則隨負(fù)荷的增加而變大。
　　
　　4.因動(dòng)、靜部件摩擦而引起的振動(dòng)
　　
　　如果由于熱應(yīng)力而使泵體變形過(guò)大、泵軸彎曲，或是其他原因使泵內(nèi)動(dòng)、靜部件接觸，則接觸點(diǎn)的摩擦力作用于轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的反方向上，迫使轉(zhuǎn)子劇烈地振擺旋轉(zhuǎn)。這是一種自激振動(dòng)，與轉(zhuǎn)速無(wú)直接關(guān)系，其頻率等于轉(zhuǎn)子的臨界速度。
　　
　　5.因泵軸的臨界轉(zhuǎn)速引起的振動(dòng)
　　
　　如果水泵的工作轉(zhuǎn)速接近其臨界轉(zhuǎn)速，就會(huì)產(chǎn)生共振。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需將泵的工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速錯(cuò)開，留有一定的安全距離。在泵的使用中，還應(yīng)考慮管路支持不當(dāng)、地腳螺栓松弛和軸承座剛度變化等因素對(duì)水泵轉(zhuǎn)子固有頻率的影響。
　　
　　此外，還必須注意水泵和原動(dòng)機(jī)連接以后臨界轉(zhuǎn)速的改變。
　　
　　6.因油膜振蕩引起的振動(dòng)
　　
　　這是滑動(dòng)軸承上因油膜的作用而發(fā)生的一種自激振蕩，其頻率等于轉(zhuǎn)子的一半轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
　　
　　消除油膜振蕩的方法是使泵軸臨界轉(zhuǎn)速不在其工作轉(zhuǎn)速的一半以下。另外，還可選擇適當(dāng)?shù)妮S承長(zhǎng)徑比，（油泵）合理地布置油楔和改變油膜的剛度等。
　　
　　7.因平衡盤不良引起的振動(dòng)
　　
　　由于平衡盤設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性差，在運(yùn)行工況改變時(shí)就會(huì)產(chǎn)生左右的晃度，造成泵軸有規(guī)則的振動(dòng)和動(dòng)、靜盤的磨損。
　　
　　為增加平衡盤工作的穩(wěn)定性，可采用調(diào)整平衡盤*間隙及第二間隙的數(shù)值，在靜盤上增開方形螺紋槽以穩(wěn)定平衡盤前水室的壓力，調(diào)整平衡盤內(nèi)外直徑的尺寸等方法。
　　
　　8.基礎(chǔ)及泵座不良引起的振動(dòng)
　　
　　由于基礎(chǔ)的下沉使轉(zhuǎn)子中心改變，將引起泵的振動(dòng)；若基礎(chǔ)的固有頻率不大且恰與泵的轉(zhuǎn)速一致，就會(huì)產(chǎn)生共振。
　　
　　另外，泵座本身的剛性不好，則其抗振性差也易于引起振動(dòng)。
　　
　　9.由原動(dòng)機(jī)引起的振動(dòng)
　　
　　驅(qū)動(dòng)水泵的各類原動(dòng)機(jī)由于自身的特點(diǎn)，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這樣，與水泵連接后就會(huì)引起泵的振動(dòng)。