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苏州高能给水泵振动故障类型与振动频谱特征

文章出处:su.zccheck.com | 发布时间:2020-10-12 08:34

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振动故障类型

高能给水泵的振动故障来自多个方面,振动性质可分为两大类:强迫振动和自激振动。泵振动的具体原因有如下数种:质量不平衡、轴承油膜失稳、流体激振(叶轮出口间隙不当造成的流体激振、密封环磨损)失稳、平衡鼓()缺陷、轴向推力过大、动静碰摩、对轮不对中、轴承间隙过大、轴承松动或部件松动等。

实际上,高能给水泵表现出的故障可以归结为两个主要技术问题:机组部分负载时给水系统的失稳和泵的轴向推力平衡不良,这两个问题是相互关联的。大型机组给水泵为节约能源,普遍采用变转速控制,设计者首先考虑的是满负荷工况点时泵的性能和机组匹配,从而,泵随转速变化的性能曲线无法始终保证与系统的统一,这就为部分负载时系统失稳埋下了隐患。另一方面,现代大型给水泵的轴向力平衡较多采用平衡盘()加推力轴承的设计,设计时也首先考虑了满负荷时的轴向力平衡,部分负载时,泵转速下降,通流部分产生的轴向推力和平衡盘()产生的反向推力不等,有时相差很大,超过了推力轴承的承载范围,产生推力瓦损坏、叶轮与密封环或泵体摩擦等故障。

振动频谱特征

水泵振动故障频谱特征可分为以下六种,每种频谱特征都有对应的故障:

(1)1倍频(1X):主要是由质量不平衡造成,包括键磨损或断裂飞脱、叶轮偏心、平衡盘不均匀磨损等;

(2)2倍频(2x):产生2倍频的原因较多,有转子不对中、摩擦、共振、轴承间隙大、轴承松动、部件松动、两倍涡旋等;

(3)次低频:半频(0.5X),通常称为半速涡动,次同步涡动,这主要与油膜失稳或工质流体动力学原因有关;

(4)叶片旋转激振:频率是叶轮叶片个数(Z)×通频,来自于通流部分的叶轮叶片和扩压导叶对流体的作用;

(5)低频:对于低于10Hz的低频振动,主要来自于给水系统、循环管线等的影响;

(6)上述两种或更多种频率成分的合成。

这些原因可以单一存在,也可以同时存在。它们对应不同的频率特征。其中1倍频和2倍频的振动原因较易于确定,低频和次同步的原因往往难于确定。而且存在故障的泵,极少情况下,只表现为单一的故障频率特征,大多数情况,振动信号由两种或两种以上的频率组成。如何区分这些复合频率,并且从中确定哪个是导致故障的主要成分,有时具有很大的困难。

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