大型長軸深井泵的振動故障分析及解決——湖南長沙水泵廠湖南天宏泵業
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通過對大型深井泵的振動故障分析及可能產生振動的各種原因，提出了在現場對電動機及泵進行簡易判斷的方法。
攀鋼在金沙江上游建有一大型深井泵站，泵站由2個內徑18m，深31m的深井及上部廠房構成。金沙江水經4根Dg1200管道進人深井，深井上部在截面為1450mm×410mm的鋼筋混凝土框架梁上安有30JD-19x3型防砂深井泵20臺。我們在經過長時間的安裝及維護檢修過程中，對其振動的原因作了一些探索。
一、深井泵有關技術性能參數
型號：30JD-19x3，三級葉輪
流量：1450m3/h
傳動軸長：24.94m，共9根軸
泵軸徑：080mm
泵軸材質：40Cr
轉速：985r/min
推力瓦油溫：＜50℃
冷卻水壓力：0.8MPa
揚水管內徑：500mm
揚程：80m
橡膠軸承潤滑介質：清水
不含電機時單機重：14t
立式電機型號JKL15-6
額定功率：500kW
額定電壓：6000V
額定電流：60A
電機轉子轉動慣量：58kg·m2
電機重：4t
電機及泵體垂直與水平方向允許振幅值：＜0.l0mm
此深井泵要求水質含沙量不大于0.1%，粒度不大于0.2mm，且水泵的*級葉輪應浸人動水位lm以下。目前在七、八月洪水期間深井泵抽取金沙江水含沙量zui高已接近20%。
二、振動故障的判斷
泵與電機運轉中發生振動，在有條件時，首先應斷開兩者之間的聯軸器，分析振源是來自于泵還是電機，并仔細檢查立式電機底座與泵的連接固定螺栓是否擰緊，安裝后的水平度是否超差。
1.電機振動源及判別
（1）轉子工作轉速是否接近臨界轉速。可以通過計算電機軸的扭轉剛度及電機扭振頻率是否同電機臨界轉速、泵角頻率及電網頻率接近產生共振。尤其是*次使用的電機，發生振動故障時，要進行分析計算。電機轉子的工作轉速應至少低于臨界轉速25%或高于臨界轉速40%左右。在分析時還要考慮到電機轉子的質量不能簡化成集中質量情況，而是沿轉軸分布，因而分析臨界轉速時應分析到二階和三階等主要臨界轉速。
（2）電機轉子的不平衡。
電機轉子的不平衡是zui主要和常見的振動原因，如：17＃、19＃電機，用速度測振儀（位移計）測得電機振動速度為9.8-l0mm/s，對照IS02372振動速度標準，III類機械應小于4.5mm/s，而在9.8-l0mm/s狀態下，用測振儀測得電機振幅值達到0.30mm。為了摸清電機轉子的不平衡程度，我們在現場制作了兩副鋼架分別架設兩條平行鋼軌（要注意鋼架應有足夠的剛度），鋼軌上表面處理成光滑潔面，用水平儀配合將鋼軌面調整水平并固定。檢查時將電機轉子置于兩條鋼軌之上，用手推動轉子來回滾動多次，每次待其靜止后，在轉子下面作上標記。用粘性物粘貼在偏重位置的對稱點上，再對轉子進行多次轉動直至轉子在隨意位置都能停止時，確認電機轉子已達到靜平衡狀態。以等效質量取代粘貼物，完成電機轉子的平衡工作。如采用上述方法仍不能解決問題時，就需要將電機轉子作動平衡檢驗。上述兩臺電機即在轉子一側增加45-5g平衡重量后，振幅值減至0.05mm，用位移計測得振動速度值在2.1mm/s左右。
（3）對已正常使用過一段時間的電機，其振動原因要檢查軸承間隙是否過大，轉軸座固定螺釘是否松動，轉軸是否有磨損和彎曲或某一部分繞組短路、氣隙不均，轉子與定子間環形間隙不均勻一般不得超過10%。
特別值得注意的是，電機振幅值在接近標準值時，即認為還在合格范圍內的情況下，帶負荷以后往往電機振幅值將超標，這是因為整個深井泵傳動系統振動的因素是相互影響并共同作用的結果。
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