水泵噪声最主要的原因是水泵运行时产生了剧烈的振动,因此抑制水泵振动一直是治理水泵噪声的关键。那么水泵振动的成因有哪些呢,大致有以下三大类:
一、机械原因引起的振动
(1)水泵叶轮或电动机转子质量分布不均
  水泵叶轮或电动机转子质量分布不均,叶轮叶片的厚薄不匀,或者叶轮前后板有局部地方厚薄不一致,这种叶轮旋转起来就会对整个泵体产生周期性激振力,使泵体产生强迫振动。此外,这种叶轮旋转起来会前后晃动,使水泵轴承受到侧向力,加速了轴承的磨损。
(2)水泵轴与电机轴不在一条直线上
  如果水泵轴与电机轴不同心,接合面不平行度达不到要求(机械加工精度差或安装不合要求),就会使联轴器间隙随轴旋转而忽大忽小,因而发生和质量不平衡一样的周期性强迫振动,其频率和转速成倍数关系,振幅随泵轴与电动机偏心距大小而定。
(3)联轴器螺栓间距不良
  联轴器螺栓间距精度误差造成只有一部分螺栓传递扭矩,这部分螺栓受力大,因而产生不平衡的力作用在轴上,与上述两种情况一样产生周期性强迫振动,其频率与转速成倍数关系。若法兰形联轴器橡皮圈配合不均匀,也会产生性质完全相同的振动。
(4) 轴的临界转速
当泵轴转速逐渐增加并接近泵转子的固有振动频率时,泵就会猛烈地振动起来,转速高于或低于这一转速时,泵就能平稳地工作,通常把泵发生共振时的转速,称为临界转速nc。泵的临界转速有好几个,这些转速由低到高分为第一临界转速nc1、第二临界转速nc2等等。泵的工作转速不能与临界转速相重合、相接近或成倍数,否则将发生共振而使泵遭到破坏。泵的工作转速低于第一临界转速的轴为刚性轴,高于第一临界转速的轴为柔性轴。过去许多泵采用刚性轴,现在随着泵的尺寸的增加或采用多级泵,泵的工作转速经常高于第一临界转速nc1,一般柔性轴工作转速必须满足1.3nc1

(5)由摩擦引起的振动
  由于某种原因泵轴弯曲时,转动部分与衬套或轴瓦接触,接触点的摩擦力对轴有阻碍作用,作用方向与轴旋转方向相反,有时使轴偏转而产生振动。
(6) 水泵基础松动或地脚螺栓松动
  如果水泵基础混凝土底座打得不够结实,水泵或电动机地脚螺栓安装不牢固,则当水泵的固有频率与某些不平衡力或电磁力等激振力频率相重合时,就有 可能产生共振。
二、水力原因引起的振动
(1)脉动压力引起的振动
  在水泵叶轮进、出口边壁上装上压力传感器,可以测量出在水流中存在着脉动压力。在额定电流时,脉动压力较小,偏离额定电流时,脉动压力加大。尤其在水泵小流量时,脉动压力振幅特别大,大约占当时水泵扬程的30%左右。靠近叶轮部分或在叶轮进、出口边壁上的脉动压力就象许多小铁锤以一定的频率敲打水泵,一旦脉动压力频率与水泵装置的某些部件(包括进、出水管)的固有频率相接近或重合时,就会引起共振。
(2)漩涡及脱流引起的振动
  当水泵在偏离最高频率区运行时,水流绕流叶片,在叶片的正面和背面产生漩涡和脱流,使水泵产生振动。
(3)汽蚀引起振动
  当水泵安装高程过高,水在叶轮进口部分的低压区发生汽化形成气泡,进入叶轮高压区后,气泡突然破灭,形成很大的冲击力,引起水泵振动,同时发出噪声。
(4)喘振现象引起振动
  当扬程曲线有驼峰,水泵在小流量区运行,同时在排出管路中有水槽或在有空气积存处的后面(下游侧)时,就有发生喘振的危险。一般来讲,高压泵尤其是锅炉给水泵,由于抽送热水,管路系统中容易形成气体,因而容易发生喘振。喘振频率较低,若此频率与输水管路固有频率重合,则将引起管路的共振。
(5)吸水池的涡流引起振动
   泵的进水管垂直地淹没在吸水池内,由于水面以下部分的流动,在吸水池内出现漩涡,这种漩涡称为卡门涡,卡门涡的振动频率为:
f=Kv/D。
式中:K--系数,对于圆管K=0.202;
v--流速,m/s;
D--淹没于水下的管径,m。
(6)水流撞击隔舌或导叶前缘引起振动
   当叶轮出口距离泵蜗壳隔舌或导叶前缘太近时,每当叶轮叶片通过蜗壳隔舌部分或者导叶前缘附近时,就会产生压力脉动,因而引起振动,同时发出噪声,其振动的频率为叶轮叶片数乘以转速或其倍数。
三、电磁力引起的振动
(1) 磁场不平衡引起振动
  在水泵运行中,当电动机突然一相不平衡时,定子受到变化的电磁力的作用而振动。此时电动机还会继续转动,其它两相电流增大,电动机发出嗡嗡声,其振动频率为转速乘以极数,如果这种振动与定子机架固有频率相同,则会产生强烈的振动。另外由于电源电压不稳,转子在定子内偏心和气隙不均匀时都会发生由于磁场不平衡而引起的振动。
(2)电动机转子笼条断裂引起振动
  在电动机转子的笼条或端环断裂时,如果断裂的条数超过整个条数的1/7,电动机会发出嗡嗡声,机身会剧烈振动。此时若加上负荷,电动机转速会降低,转子发热,断裂处可能产生火花,电动机已不能安全运行,甚至会突然停下来。
(3)电动机铁芯硅钢片过松而引起振动
电动机铁芯硅钢片叠合过松会引起电动机振动,同时产生噪声。

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水泵振动噪声的成因

发布时间:2016-01-12浏览次数: