國產大型立式離心泵的振動與減振改造

2009-08-17 洪衛真廈門水務集團制水公司

　　我司取水泵站江東泵站設計日供水能力為50萬m3，共安裝六臺立式離心泵，其中兩臺進口泵，四臺國產泵。國產泵型號為28SLA-10，流量Q＝4700 m3/h，揚程H＝90m，轉速n＝994rpm。水泵在運行過程中，出現振動大、上下軸承經常發熱、損壞，甚至泵軸與軸承連接部位磨損。水泵運行不穩定，影響正常供水，需要對其進行減振治理。

一、大型立式離心泵振動原因分析

　　1、國產立式水泵28SLA-10是由臥式泵直接改造而成。電機底座與水泵底座之間垂直高度為4.3m，傳動軸系重達3t。相對于臥式泵，它增加了一根長為3752mm直徑為140mm的中間傳動軸。在結構上，除了在中間傳動軸上加裝一個軸承外，未進行任何改造（如圖1所示）。此四臺水泵運行壓力長期為0.7～0.85MPa。在揚程高、流量大的工況下，這樣一個重心高，質量大的系統高速旋轉，產生的離心力是很大的，會造成機組較大的振動。加上支架和水泵進出水方向連接剛度不夠，導致水泵和各連接件有較大的位移。運行時水泵的位移導致上軸承受力狀況改變，振動加大，因此容易發熱。若矯正水泵位移，改善軸承受力條件，可降低系統的振動烈度。

　　在水泵運行狀態下，使用百分表對各點沿進出水方向的最大位移量進行測量，結果如下表(單位：mm）

水泵上各軸承位移量測量表

　　可以看出，水泵上軸承A點位移量最大，管線中F點最小。

　　2、水泵與傳動軸之間為剛性連接。由于制造、安裝原因，運行時泵軸與傳動軸同心，造成水泵振動；電機、傳動軸等其它震源產生的振動也直接傳遞給水泵，形成振動的疊加，進一步加大水泵振動。另外，這種剛性連接加大水泵上軸承所承受的外力，致使軸承易發熱，影響到泵軸。

二、大型立式離心泵改造情況

　　針對以上原因，我們采取了以下兩個步驟進行改造。

　　1、加強管路剛度。考慮到對水泵進行加固比較困難，采取在水泵出口鋼管焊接“加強筋”的辦法。沿進出水方向，在水泵出口漸擴管與出水閥門之間的連接鋼管兩端法蘭，用8條厚度為32mm、寬度為100mm的鋼板進行焊接。增加鋼管的剛度，減少變形量，抵抗水泵位移。經測量，加筋后，水泵A點的位移量降至0.35mm。

　　2、對傳動系統進行改造。為減少電機、傳動軸的振動向水泵傳遞，把水泵與傳動軸之間的剛性連接改為彈性連接。使用GB4323-84彈性套柱銷聯軸器，最大補償位移量為0.6mm，補償角為1°30´。這樣，電機、傳動軸的振動可以通過彈性聯軸器得到補償，不會直接傳遞到水泵。