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为什么立式水泵容易出现振动
日期：2024-12-21 05:55
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摘要：立式电机的振动大问题：
振动特点：
电机顶间振动强，往下依次减小，具有很强的方向性（或南北方向或东西方向），电机空试（在支撑筒体上且未连接泵转子）时振动以转频为振动频率，电机连接泵转子后有可能以2X为主频。从另一方面说，又分为新安装投产时振动就超标、更换或维修电机后振动超标、运行过程中振动增大，但脱开泵转子后振动依然较大等情况。
振动原因：
电机本身、支撑筒体、泵体、出入口管道都可能成为引起电机振动的原因，下面就各种原因逐一进行讨论。
1、电机自身问题
一般情况下有平衡精度不够...
立式电机的振动大问题：
振动特点：
电机顶间振动强，往下依次减小，具有很强的方向性（或南北方向或东西方向），电机空试（在支撑筒体上且未连接泵转子）时振动以转频为振动频率，电机连接泵转子后有可能以2X为主频。从另一方面说，又分为新安装投产时振动就超标、更换或维修电机后振动超标、运行过程中振动增大，但脱开泵转子后振动依然较大等情况。
振动原因：
电机本身、支撑筒体、泵体、出入口管道都可能成为引起电机振动的原因，下面就各种原因逐一进行讨论。
1、电机自身问题
一般情况下有平衡精度不够、轴承安装问题、电机安装问题、结构共振问题、至于电气问题，在空试状态下，因没有足够电流一般得不到体现，基本可以排除。
（1）平衡精度不够
该问题事实上并不多见，之所以把它列出，是因为相对于筒体支撑加电机整体刚度较弱时，小的不平衡量容易引起较大的电机振动，而往往降低不平衡量就可达到振动要求。
该类电机的平衡标准一般为G2.5，也就是振动大约在15μm（p-p）左右，只要符合该标准可以排除平衡问题，可以参考出厂的平衡报告，或直接到试验平台进行空试。如果振动在30μm以上可以对其再平衡，应有较显著效果。此类问题一般发生在新安装的设备上。
（2）轴承安装问题
大型立式电机一般为上轴承受力，下轴承起支撑导向作用，转子属于悬吊状态，这也是为什么该类电机往往是上轴承先损坏的原因。但如果由于轴承安装问题导致下轴承受力，将产生电机顶间的“摇头晃脑”现象，该类现象在现场较为常见。若下轴承受力较大时，比较容易排除，因为在试验平台空试时，其“摇头晃脑”现象就比较严重，但受力又受力不大时，可能在试验平台空试并不明显，而装到筒体支撑后会放大振动（整体刚度较弱时），所以*的方法是检查两轴承的受力情况。这类问题一般发生在电机维修后或更换电机后。
（3）电机安装问题
该类故障通常是电机安装垂直度不够或与支撑筒体的连接螺栓紧力不够造成的，可以用水平尺测量及重新紧固连接螺栓即可。此类故障一般连接泵类转子后，振动问题尤其突出。
（4）结构共振
有的电机结构频率低于额定转速频率的电机,而且低很多，特别是对于变频电机，后经电机厂落实，设计便是如此。经过测试共振频率影响范围竟达±160转，有的实际上已经影响到额定转速。若是变频电机且结构频率低于额定转速，可以进行转速试验确定是否存在共振，若为工频电机或结构频率高于额定转速频率，应进行开机测试分析，观察振幅与相位确定是否受到共振影响。该类问题一般新安装投产时就存在，现场的一般处理方法是提高平衡精度。
支撑筒体问题
这类问题现场也较常见，往往是与电机连接后，体现出整体刚度弱的问题，区分方法比较简单、直接，在试验平台上分别单试电机和电机加支撑筒体试验即可区分。很多人在筒体支撑上加竖筋来增加刚度，事实上效果并不明显。我只用过临时方法，即在电机顶间加支撑，效果非常显著，且连续运行几年没什么问题；还有一种方法，更换质量更大的电机，或许有意想不到的效果（现场见过一次），要想彻底解决，恐怕需要重新设计了。
泵体问题
基础类问题，除地脚松动外，现场并未遇到过其它问题，只是在这里作为一个因素提出，也希望大家不吝赐教，多多补充。
出入口管道问题
出入口管道自身的刚度及管道的走向布置等，除可能引发流体问题，还直接影响整台泵的刚性问题，曾经在现场亲历过一次，因为其它原因，在泵的出口管道上加装膨胀节，结果导致整泵振动剧烈，振动方向即出入口方向，即使电机空转也超标较大，后去掉膨胀节后，振动恢复正常。
处理措施
振动特点：
电机顶间振动强，往下依次减小，具有很强的方向性（或南北方向或东西方向），电机空试（在支撑筒体上且未连接泵转子）时振动以转频为振动频率，电机连接泵转子后有可能以2X为主频。从另一方面说，又分为新安装投产时振动就超标、更换或维修电机后振动超标、运行过程中振动增大，但脱开泵转子后振动依然较大等情况。
振动原因：
电机本身、支撑筒体、泵体、出入口管道都可能成为引起电机振动的原因，下面就各种原因逐一进行讨论。
1、电机自身问题
一般情况下有平衡精度不够、轴承安装问题、电机安装问题、结构共振问题、至于电气问题，在空试状态下，因没有足够电流一般得不到体现，基本可以排除。
（1）平衡精度不够
该问题事实上并不多见，之所以把它列出，是因为相对于筒体支撑加电机整体刚度较弱时，小的不平衡量容易引起较大的电机振动，而往往降低不平衡量就可达到振动要求。
该类电机的平衡标准一般为G2.5，也就是振动大约在15μm（p-p）左右，只要符合该标准可以排除平衡问题，可以参考出厂的平衡报告，或直接到试验平台进行空试。如果振动在30μm以上可以对其再平衡，应有较显著效果。此类问题一般发生在新安装的设备上。
（2）轴承安装问题
大型立式电机一般为上轴承受力，下轴承起支撑导向作用，转子属于悬吊状态，这也是为什么该类电机往往是上轴承先损坏的原因。但如果由于轴承安装问题导致下轴承受力，将产生电机顶间的“摇头晃脑”现象，该类现象在现场较为常见。若下轴承受力较大时，比较容易排除，因为在试验平台空试时，其“摇头晃脑”现象就比较严重，但受力又受力不大时，可能在试验平台空试并不明显，而装到筒体支撑后会放大振动（整体刚度较弱时），所以*的方法是检查两轴承的受力情况。这类问题一般发生在电机维修后或更换电机后。
（3）电机安装问题
该类故障通常是电机安装垂直度不够或与支撑筒体的连接螺栓紧力不够造成的，可以用水平尺测量及重新紧固连接螺栓即可。此类故障一般连接泵类转子后，振动问题尤其突出。
（4）结构共振
有的电机结构频率低于额定转速频率的电机,而且低很多，特别是对于变频电机，后经电机厂落实，设计便是如此。经过测试共振频率影响范围竟达±160转，有的实际上已经影响到额定转速。若是变频电机且结构频率低于额定转速，可以进行转速试验确定是否存在共振，若为工频电机或结构频率高于额定转速频率，应进行开机测试分析，观察振幅与相位确定是否受到共振影响。该类问题一般新安装投产时就存在，现场的一般处理方法是提高平衡精度。
支撑筒体问题
这类问题现场也较常见，往往是与电机连接后，体现出整体刚度弱的问题，区分方法比较简单、直接，在试验平台上分别单试电机和电机加支撑筒体试验即可区分。很多人在筒体支撑上加竖筋来增加刚度，事实上效果并不明显。我只用过临时方法，即在电机顶间加支撑，效果非常显著，且连续运行几年没什么问题；还有一种方法，更换质量更大的电机，或许有意想不到的效果（现场见过一次），要想彻底解决，恐怕需要重新设计了。
泵体问题
基础类问题，除地脚松动外，现场并未遇到过其它问题，只是在这里作为一个因素提出，也希望大家不吝赐教，多多补充。
出入口管道问题
出入口管道自身的刚度及管道的走向布置等，除可能引发流体问题，还直接影响整台泵的刚性问题，曾经在现场亲历过一次，因为其它原因，在泵的出口管道上加装膨胀节，结果导致整泵振动剧烈，振动方向即出入口方向，即使电机空转也超标较大，后去掉膨胀节后，振动恢复正常。
处理措施
根据上述原因，针对性处理即可，一般有提高平衡精度、保证整体垂直度、调整轴承间隙、加临时支撑、重新设计筒体支撑等。
上海博洋水泵厂
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