在大型立式离心泵的运行过程中,如经常出现振动大、上下轴承发热、传动及转动部件损坏、甚至泵轴与轴承连接部位磨损。导致了水泵运行不稳定,影响了正常供水,则我们需要对其进行减振排查并进行维护、修理及改造。
一、分析水泵的振动原因
1、如立式水泵28SLA-10是由卧式离心泵改造而成。电机底座与水泵底座之间的垂直高度为4.3m,传动轴转子重达3t。相对于卧式泵,它在结构上增加了一根长为3752mm、直径为140mm的中间传动轴。在结构上,除了在中间传动轴上加装一个轴承支撑外,并未进行任何稳定性改造。该水泵运行压力长期为0.7~0.85MPa,在高扬程、大流量的情况下,该水泵又同时重心高、质量大、离心惯性大,极易造成机组振动。再加上支架和水泵进出水方向支承件刚度不够,最后导致水泵和各连接件有较大的位移。运行时,水泵的位移导致上轴承受力状态改变、振动加大,因此十分容易发热。若能够矫正水泵位移,改善轴承受力条件,则可降低系统的振动幅度。
2、水泵与传动轴之间为刚性连接。由于制造、安装误差等原因,运行中的泵轴与传动轴同心度不够,也会造成水泵振动。电机、传动轴等其它震源产生的振动也通过刚性连接直接传递给水泵,形成振动的叠加甚至引起共振,进一步加剧了水泵的振动。另外,这种刚性连接直接加大了水泵轴承所承受的外力,致使轴承易发热,从而影响到泵轴。
二、改造方案
针对以上原因,我们采取了两个步骤进行改造。
1、加强整体水泵系统刚度。对水泵底座灌浆,紧固地脚螺栓,增加底座强度。并采取在水泵出口钢管焊接“加强筋”的办法,沿进出水方向,在水泵出口渐扩管与出水阀门之间的连接钢管两端法兰,用8条厚度为32mm、宽度为100mm的钢板进行焊接。增加钢管的刚度,减少形变量,降低水泵振幅。经测量,加固后,水泵A点的位移量降至0.35mm。
2、对传动系统进行改造。为减少电机、传动轴的振动向水泵传递,把水泵与传动轴之间的刚性连接改为弹性连接。使用GB4323-84弹性套柱销联轴器,离心泵补偿位移量为0.6mm,补偿角为1°30’。改造后,电机、传动轴的振动可以通过弹性联轴器得到补偿,不会直接传递到水泵。
三、改造成果
经测量,水泵的振动由改造前的振速4.3cm/s降低为1.48cm/s。根据振动烈度标准ISO2372-1974可以判定,水泵运行处于高效区。同时,水泵运行平稳,上轴承只需正常维护,泵轴被磨损现象也没有了,说明改造是成功的。
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