Die Vibration verschiedener Komponenten der Pumpeneinheit, von der Konstruktion der hydraulischen und mechanischen Struktur der Pumpe bis zu Installation, Betrieb und Wartung der Pumpe, mehrere Maßnahmen zur Verringerung der Pumpenvibration werden vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass sichergestellt wird, dass die strukturellen Abmessungen und die Genauigkeit der Pumpenkomponenten mit den hydraulischen Eigenschaften der Pumpe, wie z. B. ihrer Nicht-Überlastleistung, kompatibel sind; Stellen Sie sicher, dass der tatsächliche Betriebspunkt der Pumpe mit dem Auslegungsbetriebspunkt der Pumpe übereinstimmt; Stellen Sie die Konsistenz zwischen Bearbeitungsgenauigkeit und Konstruktionsgenauigkeit sicher; Gewährleistung der Konsistenz zwischen der Installationsqualität der Komponenten und ihren Betriebsanforderungen; Die Sicherstellung der Konsistenz zwischen Wartungsqualität und Verschleißmustern von Komponenten kann Pumpenvibrationen reduzieren. Zu den Hauptgefahren, die durch übermäßige Vibrationen verursacht werden, gehören: Bewirken, dass die Pumpeneinheit nicht normal arbeitet; Verursacht Vibrationen des Motors und der Rohrleitung, wodurch Maschinenschäden und Personenschäden verursacht werden; Schäden an Lagern und anderen Komponenten verursachen; Lockere Verbindungsteile, Fundamentrisse oder Motorschäden verursachen; Lockere oder beschädigte Rohrverschraubungen oder Ventile, die an die Wasserpumpe angeschlossen sind; Bildung von Vibrationsgeräuschen. Die Ursachen für Pumpenschwingungen sind vielfältig. Die rotierende Welle einer Pumpe ist im Allgemeinen direkt mit der Welle des Antriebsmotors verbunden, was bewirkt, dass sich die dynamische Leistung der Pumpe und die dynamische Leistung des Motors gegenseitig stören; Es gibt viele rotierende Hochgeschwindigkeitsteile, und das dynamische und statische Gleichgewicht kann die Anforderungen erfüllen. Die Komponenten, die mit der Flüssigkeit interagieren, werden stark von den Wasserströmungsbedingungen beeinflusst; Die Komplexität der Fluidbewegung selbst ist auch ein Faktor, der die Stabilität der dynamischen Pumpenleistung begrenzt.
1.1 Motor
Die Motorstruktur ist locker, die Lagerpositioniervorrichtung ist locker, das Eisenkern-Siliziumstahlblech ist zu locker und die Lagersteifigkeit nimmt aufgrund von Verschleiß ab, was Vibrationen verursachen kann. Massenexzentrizität, Rotordurchbiegung oder ungleichmäßige Rotormassenverteilung aufgrund von Massenverteilungsproblemen, die zu einem übermäßigen statischen und dynamischen Gleichgewicht führen. Außerdem bricht die Käfigstange des Rotors eines Käfigläufermotors, was zu einem Ungleichgewicht zwischen der auf den Rotor ausgeübten Magnetfeldkraft und der Rotationsträgheitskraft des Rotors führt, was Schwingungen sowie einen Phasenmangel verursacht im Motor und ein Ungleichgewicht in der Stromversorgung jeder Phase. Aufgrund von Betriebsqualitätsproblemen beim Installationsprozess der Motorstatorwicklung ist der Widerstand zwischen den Wicklungen jeder Phase unausgeglichen, was zu ungleichmäßigen Magnetfeldern und unausgeglichenen elektromagnetischen Kräften führt, die zu Erregerkräften werden, die Vibrationen verursachen.
1.2 Fundament- und Pumpenunterstützung
Das zwischen dem Rahmen der Antriebsvorrichtung und dem Fundament verwendete Kontakt- und Befestigungsverfahren ist nicht gut, und das Fundament und das Motorsystem haben schlechte Vibrationsabsorptions-, -übertragungs- und -isolationsfähigkeiten, was zu einer übermäßigen Vibration des Fundaments und des Motors führt. Wenn das Fundament der Wasserpumpe lose ist oder das Wasserpumpenaggregat während der Installation ein elastisches Fundament bildet oder die Fundamentsteifigkeit durch Ölimmersion und Wasserblasen geschwächt wird, erzeugt die Wasserpumpe eine andere kritische Drehzahl mit einer Phasendifferenz von 1800 von der Vibration, wodurch die Vibrationsfrequenz der Wasserpumpe erhöht wird. Wenn die erhöhte Frequenz nahe oder gleich der Frequenz eines externen Faktors ist, erhöht sich die Amplitude der Wasserpumpe. Außerdem führt das Lösen von Fundamentankern zu einer Verringerung der Einspannsteifigkeit, was das Schwingen des Motors verstärken kann.
1.3 Kopplung
Der Umfangsabstand der Kupplungsverbindungsbolzen ist schlecht und die Symmetrie ist beschädigt; Die exzentrische Kupplungsverlängerung erzeugt eine exzentrische Kraft; Die Verjüngung der Kupplung überschreitet die Toleranz; Schlechtes statisches oder dynamisches Gleichgewicht der Kupplung; Die feste Passung zwischen dem elastischen Stift und der Kupplung führt dazu, dass der elastische Stift seine elastische Einstellfunktion verliert, was zu einer schlechten Ausrichtung der Kupplung führt; Das Passungsspiel zwischen Kupplung und Welle ist zu groß; Der mechanische Verschleiß des Kupplungsgummirings führt zu einer Abnahme der Passfähigkeit des Kupplungsgummirings; Die Qualität der verwendeten Übertragungsbolzen an der Kupplung ist unterschiedlich. Diese Ursachen können Vibrationen verursachen.
1.4 Laufrad der Kreiselpumpe
① Die Laufradmasse einer Kreiselpumpe ist exzentrisch. Schlechte Qualitätskontrolle während der Laufradherstellung, wie z. B. unqualifizierte Gussqualität und Bearbeitungsgenauigkeit; Oder die geförderte Flüssigkeit ist korrosiv und der Strömungsweg des Laufrads ist erodiert und korrodiert, was zu einem exzentrischen Laufrad führt.
② Ob die Anzahl der Schaufeln, der Auslasswinkel, der Umschlingungswinkel, der radiale Abstand zwischen dem Halsabstandshalter und der Laufradauslasskante des Kreiselpumpenlaufrads angemessen sind.
③ Während des Gebrauchs wird die anfängliche Reibung zwischen dem Laufradring und dem Pumpenkörperring der Kreiselpumpe sowie zwischen der Zwischenstufenbuchse und der Membranbuchse allmählich zu mechanischer Reibung und Verschleiß, was die Vibration der Kreiselpumpe verstärkt.
1.5 Übertragungswelle und ihre Hilfsteile
Pumpen mit langen Wellen neigen zu unzureichender Wellensteifigkeit, großen Durchbiegungen und schlechter Wellengeradheit, was zu Reibung zwischen beweglichen Teilen (Getriebewellen) und stationären Teilen (Gleitlager oder Mündungsringe) und damit zu Vibrationen führt. Außerdem ist die Pumpenwelle zu lang und wird stark durch den Aufprall von fließendem Wasser im Becken beeinträchtigt, was die Vibration des Unterwasserteils der Pumpe erhöht. Ein zu großes Spiel der Ausgleichsscheibe am Wellenende oder eine unsachgemäße Einstellung des axialen Arbeitsversatzes können zu niederfrequenten Wellenbewegungen führen, die zu Schwingungen der Lagerbuchse führen. Die Exzentrizität der rotierenden Welle kann eine Biegeschwingung der Welle verursachen.
1.6 Pumpenauswahl und Off-Design-Betrieb
Jede Pumpe hat ihren eigenen Nennbetriebspunkt, und ob die tatsächlichen Betriebsbedingungen mit den Auslegungsbedingungen übereinstimmen, hat einen wichtigen Einfluss auf die dynamische Stabilität der Pumpe. Die Pumpe arbeitet unter Auslegungsbedingungen relativ stabil, aber beim Betrieb unter variablen Bedingungen nehmen die Schwingungen aufgrund der im Laufrad erzeugten Radialkraft zu; Unsachgemäße Auswahl einer Einzelpumpe oder Parallelschaltung von zwei nicht übereinstimmenden Pumpen. Diese können Vibrationen der Pumpe verursachen.
1.7 Lagerung und Schmierung
Wenn die Steifigkeit des Lagers zu gering ist, führt dies zu einer Verringerung der kritischen Drehzahl und zu Vibrationen. Darüber hinaus kann eine schlechte Leistung des Führungslagers zu einer schlechten Verschleißfestigkeit, einer schlechten Befestigung und einem übermäßigen Lagerspiel führen, was auch leicht Vibrationen verursachen kann; Der Verschleiß von Drucklagern und anderen Wälzlagern kann sowohl Längs- als auch Biegeschwingungen der Welle verstärken. Unsachgemäße Auswahl des Schmieröls, Alterung, übermäßiger Gehalt an Verunreinigungen und durch verstopfte Schmierleitungen verursachte Schmierungsfehler können zu einer Verschlechterung der Lagerbedingungen und zu Vibrationen führen. Auch die Selbsterregung des Ölfilms des Motorgleitlagers kann Schwingungen erzeugen.
1.8 Rohrleitung und ihre Installation und Befestigung
Die Auslassrohrhalterung der Pumpe ist nicht starr genug und zu stark verformt, was dazu führt, dass das Rohr auf das Pumpengehäuse drückt und den Neutralleiter des Pumpengehäuses und des Motors beschädigt; Die Rohrleitung ist während der Installation zu steif, was zu hohen inneren Spannungen beim Anschluss der Einlass- und Auslassleitungen an die Pumpe führt; Die Einlass- und Auslassleitungen sind locker und die Zwangssteifigkeit nimmt ab oder fällt sogar aus; Der Auslassströmungskanal ist vollständig gebrochen und Schmutz steckt im Laufrad fest; Die Rohrleitung ist nicht glatt, wie z. B. Airbags am Wasserauslass; Das Wasserauslassventil fällt ab oder öffnet nicht; Am Wassereinlass befindet sich Ansaugluft, das Strömungsfeld ist ungleichmäßig und der Druck schwankt. Diese Gründe können direkt oder indirekt Vibrationen der Pumpe und der Rohrleitung verursachen.
1.9 Koordination zwischen den Teilen
Der Rundlauf der Motorwelle und der Pumpenwelle überschreitet die Toleranz; An der Verbindung zwischen Motor und Getriebewelle wird eine Kupplung verwendet und der Rundlauf der Kupplung überschreitet die Toleranz; Der Verschleiß des Konstruktionsspalts zwischen den dynamischen und statischen Komponenten (z. B. zwischen Nabe und Bund) wird größer; Das Spiel zwischen der Zwischenlagerhalterung und dem Pumpenfass übersteigt die Norm; Unpassendes Dichtringspiel führt zu Unwucht; Dies kann auftreten, wenn der Spalt um den Dichtungsring herum ungleichmäßig ist, z. B. wenn der Mündungsring nicht genutet ist oder die Trennwand nicht genutet ist. Diese nachteiligen Faktoren können Vibrationen verursachen.
1.10 Faktoren der Pumpe selbst
Das asymmetrische Druckfeld, das durch die Rotation des Laufrads erzeugt wird; Verwirbelung in Saugbehälter und Zulaufrohr; Das Auftreten und Verschwinden von Wirbeln im Laufrad sowie in der Spirale und den Leitschaufeln; Vibration durch Wirbel verursacht durch halb geöffnetes Ventil; Ungleichmäßige Verteilung des Ausgangsdrucks durch begrenzte Anzahl von Laufradschaufeln; Strömungsablösung innerhalb des Laufrades; Anstieg; Pulsierender Druck im Strömungsweg; Hohlraumbildung; Wasser fließt in den Pumpenkörper und verursacht Reibung und Stöße auf den Pumpenkörper, z. B. wenn Wasser auf die Vorderkante der Membran und der Leitschaufel trifft und Vibrationen verursacht. Die Kesselspeisepumpe, die Hochtemperaturwasser transportiert, ist anfällig für Kavitationsschwingungen; Die Druckpulsation im Pumpenkörper bezieht sich hauptsächlich auf den Dichtring des Pumpenrades. Übermäßiges Spiel zwischen den Dichtungsringen des Pumpenkörpers verursacht große Leckageverluste im Pumpenkörper und starken Rückfluss, der wiederum ein Ungleichgewicht in der Axialkraft des Rotors und Druckpulsation verursacht, was die Vibration verstärken kann. Außerdem bei Heißwasserpumpen, die heißes Wasser fördern, wenn die Vorwärmung der Pumpe vor dem Start ungleichmäßig ist oder das Gleitstiftsystem der Pumpe nicht richtig funktioniert, führt dies zu einer Wärmeausdehnung des Pumpenaggregats, die starke Vibrationen hervorrufen kann während der Anlaufphase; Wenn die innere Spannung des Pumpenkörpers aufgrund von Wärmeausdehnung und anderen Aspekten nicht abgebaut werden kann, führt dies zu Änderungen in der Steifigkeit des Wellenhalterungssystems. Wenn die geänderte Steifigkeit ein ganzzahliges Vielfaches der Systemkreisfrequenz ist, tritt Resonanz auf.