
在大型立式離心水泵的運行過程中,經常遇到振動劇烈、上下軸承頻繁發熱乃至損壞,以及泵軸與軸承連接部位的磨損等問題。這些狀況嚴重影響了水泵的穩定運行和正常供水功能,因此,對水泵進行減振治理顯得尤為重要。

一、水泵振動問題的根源分析
結構特性導致的振動:28SLA-10型號的國產立式水泵是由臥式泵改造而成,其電機底座與水泵底座間的垂直距離達到4.3米,傳動軸系重達3噸。此水泵在結構上增加了一根長達3752毫米、直徑為140毫米的中間傳動軸,但除了增加一個軸承外,并未進行其他結構上的優化。在高壓(0.7~0.85MPa)和高流量工況下,如此重心高、質量大的旋轉系統會產生巨大的離心力,引發較大的機組振動。加之支架和水泵進出水方向的連接剛度不足,導致水泵和各連接部件產生較大的位移,從而改變了上軸承的受力狀態,加劇了振動和發熱現象。
剛性連接引發的振動傳遞:水泵與傳動軸之間采用剛性連接方式,由于制造和安裝上的誤差,可能導致泵軸與傳動軸不同心,進而產生振動。此外,電機、傳動軸等其他震源產生的振動也會直接傳遞給水泵,形成振動的疊加效應,進一步加劇水泵的振動。同時,這種剛性連接還會增加水泵上軸承所承受的外力,使其更易發熱,影響泵軸的使用壽命。
二、水泵改造措施
針對上述問題,我們采取了以下兩項改造措施:
增強管路剛度:由于加固水泵本身較為困難,我們采取了在水泵出口鋼管上焊接“加強筋”的方法。在進出水方向,于水泵出口漸擴管與出水閥門之間的連接鋼管兩端法蘭處,焊接了8條厚度為32毫米、寬度為100毫米的鋼板。這樣做可以顯著提高鋼管的剛度,減少變形量,有效抵抗水泵的位移。經測量,加筋后水泵A點的位移量降至0.35毫米。
改進傳動系統:為了減少電機、傳動軸的振動對水泵的影響,我們將水泵與傳動軸之間的剛性連接改為彈性連接。采用了GB4323-84標準的彈性套柱銷聯軸器,該聯軸器具有0.6毫米的最大補償位移量和1°30′的補償角。這樣,電機、傳動軸的振動可以通過彈性聯軸器得到補償,而不會直接傳遞給水泵,從而降低了水泵的振動水平。