? ? ? ?長(zhǎng)沙中聯(lián)泵業(yè)作為國(guó)內(nèi)知名專業(yè)臥式多級(jí)離心泵生產(chǎn)廠家，除了能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)各種型號(hào)的臥式多級(jí)離心泵外 ，在多級(jí)離心泵的維修業(yè)務(wù)上也是首屈一指的，我公司長(zhǎng)年有技術(shù)工程師奔赴各地為臥式多級(jí)離心泵用戶解決各種故障問題，在業(yè)內(nèi)得到廣泛好評(píng)，昨日，我公司就接到一個(gè)維修礦用臥式多級(jí)離心泵維修咨詢，在了解了詳細(xì)情況后，得知客戶的礦用主排水泵為臥式多級(jí)離心泵，型號(hào) MD85-67×10型礦用臥式多級(jí)泵，流量 85m 3／h，揚(yáng)程670m，級(jí)數(shù) 10 級(jí)，轉(zhuǎn)數(shù) 2950r／min，該泵投用一年半，經(jīng)常出現(xiàn)泵 體振動(dòng)，最初以為是機(jī)泵密封環(huán)磨損造成的，多次檢查和更換磨損零件后，問題 依然得不到根本性解決，且主備用泵都出現(xiàn)同一癥狀，接下來，跟隨長(zhǎng)沙中聯(lián)泵業(yè)技術(shù)工程師一起探索一下礦用臥式多級(jí)泵振動(dòng)原因及處理對(duì)策分析，此案例為實(shí)例分析，相信能給用戶朋友們帶來一定的啟發(fā)。

2、礦用臥式多級(jí)泵泵體振動(dòng)的原因分析

? ? ? ?2.1 礦用臥式多級(jí)泵在運(yùn)行之前未進(jìn)行充分預(yù)熱在運(yùn)行之前未對(duì)泵體進(jìn)行充分預(yù)熱，當(dāng)高 溫液體進(jìn)入泵體后，轉(zhuǎn)子馬上受熱，由于轉(zhuǎn)子尺寸小，直徑只有 40mm，又是四 周受熱，因此比定子受熱要快的多。轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下受熱，由于主軸向上、下 受熱不均勻，會(huì)使主軸產(chǎn)生一個(gè)向上彎曲的熱變形，加大轉(zhuǎn)子不平衡的離心力， 使轉(zhuǎn)子和定子徑向間隙減少，在轉(zhuǎn)子熱撓度較大時(shí)，動(dòng)靜部分徑向間隙可能消失， 轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)與定子可能發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致泵體本身的強(qiáng)烈振動(dòng).

? ? ? ?2.2 礦用臥式多級(jí)泵機(jī)泵出口經(jīng)常性完全關(guān)閉導(dǎo)致泵體氣蝕液體的溫度越高，揮發(fā)性越大， 飽和蒸汽壓越高，導(dǎo)致液流低壓區(qū)某點(diǎn)的壓力不必降低到很低時(shí)，泵就會(huì)產(chǎn)生氣 蝕。此循環(huán)泵出口有兩股管線，當(dāng)甲醇飽和熱水塔內(nèi)液位滿足工藝要求時(shí)，LV102 就處于關(guān)閉狀態(tài)，而另一股送往合成車間冷凝液汽提塔的補(bǔ)充液也要求不能輸 送。此時(shí)必然造成泵體內(nèi)的流體隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力溫度都隨之增高，從而大 大增加了泵體氣蝕的可能性。在以后的泵體維修中發(fā)現(xiàn)泵體機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)接觸 面出現(xiàn)大量的點(diǎn)蝕面充分說明了這一點(diǎn)。

? ? ? ?2.3 礦用臥式多級(jí)泵口環(huán)間隙過小 口環(huán)間隙設(shè)定合理，可以使盤車輕松，避免轉(zhuǎn)子和定子在泵的啟停運(yùn)行過程 中發(fā)生碰撞，更為重要的是確保泵運(yùn)行時(shí)的正常流量與壓力。影響泵口環(huán)間隙設(shè) 定的因素包括軸的撓度、隔板止口間隙、溫升導(dǎo)致的熱膨脹、轉(zhuǎn)子晃動(dòng)量及間隙 余量等。泵的靜撓度一般在 0.2～0.3mm，動(dòng)撓度一般在 0.05～0.08mm，而新隔 板止口間隙一般要求在 0～0.01 mm。當(dāng)隔板因檢修而多次拆卸后，配合間隙將 會(huì)變大，因逐級(jí)累加，口環(huán)間隙極大一般為 0.03～0.05Inln。溫升將導(dǎo)致口環(huán) 徑向膨脹，膨脹量是由材質(zhì)、溫升的高低和口環(huán)直徑幾個(gè)因素決定，對(duì)于溫差變 化大的離心泵，口環(huán)的徑向膨脹量一般在 0.03mm 左右。綜合上述幾個(gè)數(shù)字來考慮，其口環(huán)的間隙應(yīng)該至少控制在 0.50mm，此數(shù)值還未考慮口環(huán)間隙余量，而泵生產(chǎn)廠家給出的間隙值為 0.45～0.50mm，最初的裝配口環(huán)間隙一直以廠家的數(shù)值為參考，但每次都會(huì)出現(xiàn)裝配之后試運(yùn)行時(shí)泵體振動(dòng)，解體之后發(fā)現(xiàn)口環(huán)磨 損的情況，尤其以3 級(jí)、4級(jí)磨損的最為嚴(yán)重。通常要將口環(huán)車削掉 0.05mm后 才能去掉高點(diǎn)，說明口環(huán)間隙是設(shè)定過小。

? ? ? ?2.4 礦用臥式多級(jí)泵止推軸承的間隙過大造成平衡盤和平衡座產(chǎn)生刮磨 在最初泵體拆卸檢修測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)止推軸承間隙達(dá)到 0.80mm，平衡盤間隙 僅 0.10mm，如進(jìn)行泵體裝配必然會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子可以軸向竄動(dòng)很大的距離。在泵運(yùn) 轉(zhuǎn)以后，由于軸向力作用會(huì)使轉(zhuǎn)子向泵的人口側(cè)竄動(dòng)，而平衡盤問隙過小，會(huì)導(dǎo) 致平衡盤和平衡座旋轉(zhuǎn)摩擦。因?yàn)闊o(wú)論平衡盤和平衡座所構(gòu)成的平衡室面積有多小，它所產(chǎn)生的平衡力永遠(yuǎn)都小于軸向力。即如止推軸承的間隙大于平衡盤和平 衡座間隙，就一定會(huì)造成平衡盤和平衡座的刮磨而使泵體產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。

? ? ? ?2.5 礦用臥式多級(jí)泵轉(zhuǎn)子的軸向竄量調(diào)節(jié)不合理 多級(jí)泵合理軸竄量的確定應(yīng)根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系，使泵在設(shè)計(jì)的特征狀態(tài)下 工作。水泵裝配時(shí)，根據(jù)水泵的性能曲線圖（見圖 1），如果水泵運(yùn)轉(zhuǎn)中脫離了 極佳工況位置點(diǎn)，對(duì)于單級(jí)離心泵來說，雖然引起的僅是效率的下降、流量的變 化以及揚(yáng)程的變化，但對(duì)于多級(jí)離心泵來說，由于壓力的升高，水流流速的增加， 尤其是此泵介質(zhì)的溫度很高，都將會(huì)使泵內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，從而引起水泵輸出 水量的減少和泵體的振動(dòng)。在最初的泵體拆卸過程中，將泵的首級(jí)葉輪單獨(dú)裝配 后對(duì)軸竄量進(jìn)行了測(cè)量(見圖 2)，測(cè)量葉輪前輪蓋到導(dǎo)葉距離 b1為 4.5 mm，葉 輪后輪蓋到導(dǎo)葉距離 b2 為 3．0nlln，總竄量為 7．5mm。這與廠家給出的 bl為 2． 5mm，b2為 3.0mm，總竄量為 5.5mm 有很大的出入。b1的值在水泵運(yùn)行的時(shí)候是很 重要的，因?yàn)樵谳S向力的作用下，轉(zhuǎn)子總是向進(jìn)口端，即向著 b1方向運(yùn)動(dòng)，而 2mm 的出入會(huì)造成葉輪和導(dǎo)葉的中心偏差過大引起泵體的振動(dòng)。

3、礦用臥式多級(jí)泵振動(dòng)對(duì)策

? ? ? ?3.1 預(yù)熱泵體和常開最小回流線，解決氣蝕問題。 在每次泵運(yùn)行之前要對(duì)泵體進(jìn)行徹底的預(yù)熱，不斷將泵體里的熱氣通過排氣 閥排出，消除轉(zhuǎn)子的熱變形。同時(shí)此臺(tái)泵在設(shè)計(jì)上也有軸向膨脹滑銷，在最初的 維修中忽略了這個(gè)問題，后來在泵體預(yù)熱之前將地腳螺栓松開，完全預(yù)熱之后再 將螺栓把緊，極大程度的消除了軸向熱應(yīng)力。在泵運(yùn)行之后，也將最小回流線閥 留出小開度，讓泵體出口閥在關(guān)閉的情況下，氣體也能夠流向排出，大大消除氣 蝕的可能性。

? ? ? ?3.2 加大礦用臥式多級(jí)泵口環(huán)間隙，裝配后的轉(zhuǎn)子進(jìn)行整體動(dòng)平衡測(cè)試，消除不平衡力。 設(shè)定口環(huán)間隙時(shí)，在滿足泵運(yùn)行條件情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和表 1 高溫介質(zhì)的要求，將中間 3、4 級(jí)葉輪口環(huán)的間隙設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)極大值 0．80mm，由中間往兩側(cè)依次遞減，最小為 0．60mm 進(jìn)行裝配，這比習(xí)慣上采用統(tǒng)一口環(huán)間隙更為合理。按照這一方法去設(shè)定口環(huán)的間隙值，有效避免了多級(jí)泵在檢修后因口環(huán)間隙的原 因而出現(xiàn)的盤車卡澀或流量不好的情況，口環(huán)不發(fā)生偏磨，也延長(zhǎng)了口環(huán)的使用 壽命。在裝配之后，還將轉(zhuǎn)子整體進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試，平衡精度 G2.5，徹底消除 了轉(zhuǎn)子的不平衡力。

? ? ? ?3.3 調(diào)整礦用臥式多級(jí)泵止推間隙，保證平衡盤竄量。 運(yùn)行中的多級(jí)泵由于軸向力的存在和平衡裝置的作用，使泵轉(zhuǎn)子處于動(dòng)態(tài)平 衡(如圖 3)，即轉(zhuǎn)子不停的左右竄動(dòng)，竄動(dòng)量一般在 0．10～0．15mm 之間，竄 動(dòng)次數(shù)在 10～15min。從末級(jí)出來的帶有壓力的液體，經(jīng)過平衡盤和平衡間隙流 人到平衡腔，平衡盤后有平衡管與泵的人口相連，其壓力近似為人口壓力。這樣 平衡盤兩側(cè)壓力不相等就產(chǎn)生了向后的軸向推力，即平衡力。平衡力與軸向力方 向相反，因而自動(dòng)地平衡了葉輪的軸向推力。當(dāng)葉輪的軸向推力大于平衡力時(shí)， 泵轉(zhuǎn)子就會(huì)向人口側(cè)移動(dòng)，并由于慣性的作用，這種移動(dòng)并不會(huì)立即停止在平衡 位置上，而要超出限度，引起平衡盤軸向間隙 b0 過量減少，使泄漏量減小，平 衡室的壓力升高，于是平衡盤上的平衡力增加，超過葉輪的軸向推力，把轉(zhuǎn)子又 拉向出口側(cè)。同樣這個(gè)過程有慣性，使平衡盤的軸向間隙 b0 增大，引起平衡力 小于軸向推力，轉(zhuǎn)子又向人口側(cè)移動(dòng)，重復(fù)上述過程。一旦泵穩(wěn)定運(yùn)行，轉(zhuǎn)子始 終是向著進(jìn)口方向運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)始終存在。在裝配過程中只有用調(diào)整止推 間隙來控制平衡盤的軸向竄量，也就是將止推竄量的數(shù)值控制到小于平衡盤竄 量，才可以保證平衡盤不會(huì)刮磨到平衡座，在維修過程中，通過測(cè)量和車削軸承 壓蓋，將止推間隙控制為 0．15～0.20mm。

? ? ? ?3.4 合理調(diào)節(jié)礦用臥式多級(jí)泵軸向竄量 根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，為了將葉輪 b1 值調(diào)整到位，在首級(jí)葉輪的前端，減了 1.5min 的調(diào)整墊，這樣 bl 的數(shù)值調(diào)整為 3.0mm，b2 的數(shù)值調(diào)整為 4.5mm，基本 符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)在裝配后級(jí)葉輪時(shí)，都進(jìn)行軸向竄量的檢查，對(duì)于其值大于 首級(jí)的，均算合格，小于首級(jí)的，通過改變定位套或切削葉輪改變軸向尺寸來進(jìn) 行調(diào)整。最終裝配后竄量可能還有小許變化，但基本滿足設(shè)計(jì)要求。