La vibration est un indicateur important pour évaluer la fiabilité opérationnelle des unités de pompe à eau. Les dangers des vibrations excessives comprennent principalement: les vibrations provoquant un dysfonctionnement de l'unité de pompe; Provoquant des vibrations du moteur et des pipelines, entraînant des dommages à la machine et des blessures aux personnes; Causer des dommages aux roulements et autres composants; Provoquant des composants de connexion en vrac, des fissures de fond de teint ou des dommages moteurs; Provoquant des raccords ou des vannes lâches ou endommagés connectés à la pompe à eau; Générer du bruit de vibration.
Les causes des vibrations de la pompe sont multiformes. L'arbre de la pompe est généralement directement connectée à l'arbre du moteur d'entraînement, provoquant les performances dynamiques de la pompe et les performances dynamiques du moteur à interférer les unes avec les autres; Il existe de nombreux composants rotatifs élevés -, et l'équilibre dynamique et statique peut répondre aux exigences; Les composants qui interagissent avec les fluides sont fortement affectés par les conditions d'écoulement de l'eau; La complexité du mouvement des fluides elle-même est également un facteur qui limite la stabilité des performances dynamiques de la pompe.
moteur
Les composants structurels du moteur sont lâches, le dispositif de positionnement des roulements est lâche, la feuille en acier en silicium de noyau de fer est trop lâche et la rigidité de support du roulement diminue en raison de l'usure, ce qui peut provoquer des vibrations. Distribution inégale de la masse du rotor causée par une excentricité de qualité, des problèmes de flexion du rotor ou de distribution de qualité, entraînant un équilibre statique et dynamique excessif. De plus, les barres de cage d'écureuil du rotor du moteur de cage d'écureuil sont brisées, provoquant un déséquilibre entre la force du champ magnétique agissant sur le rotor et la force d'inertie rotationnelle du rotor, entraînant des vibrations. D'autres raisons telles que la perte de phase motrice et l'alimentation déséquilibrée de chaque phase peuvent également provoquer des vibrations. L'enroulement du stator du moteur, en raison de problèmes de qualité dans le processus d'installation, provoque un déséquilibre de résistance entre les enroulements de chaque phase, entraînant un champ magnétique inégal et une force électromagnétique déséquilibrée, qui devient la force d'excitation et provoque des vibrations.
Fond de teint et de pompe
Le formulaire de fixation de contact entre le cadre du dispositif d'entraînement et la fondation n'est pas bon, et le système de fondation et de moteur a une mauvaise capacité d'absorber, transmettre et isoler les vibrations, entraînant des vibrations excessives de la fondation et du moteur. Si le fond de teint de la pompe à eau est lâche, ou si l'unité de pompe à eau forme un fond de teint élastique pendant l'installation, ou si la rigidité du fond de teint est affaiblie en raison des bulles d'immersion d'huile, la pompe à eau produira une autre vitesse critique avec une différence de phase de 1800 par rapport aux vibrations, augmentant ainsi la fréquence de vibration de la pompe à eau. Si la fréquence accrue est proche ou égale à la fréquence d'un facteur externe, il augmentera l'amplitude de la pompe à eau. De plus, le relâchement des boulons d'ancrage de fondation entraîne une diminution de la rigidité des contraintes, ce qui intensifiera la vibration du moteur.
couplage
L'espacement circonférentiel des boulons de connexion de couplage est médiocre et la symétrie est endommagée; L'excentricité de l'articulation d'extension de couplage générera une force excentrique; Le degré d'étoile du couplage dépasse la tolérance; Mauvais équilibre statique ou dynamique du couplage; L'ajustement serré entre la broche élastique et le couplage fait perdre la broche de colonne élastique à perdre sa fonction de réglage élastique, entraînant un mauvais alignement du couplage; La clairance entre le couplage et l'arbre est trop grande; L'usure mécanique de l'anneau en caoutchouc de couplage entraîne une diminution des performances d'ajustement de l'anneau en caoutchouc de couplage; La qualité des boulons de transmission utilisée sur le couplage n'est pas égale les uns aux autres. Ces raisons peuvent toutes provoquer des vibrations.
supporter
① La qualité de la roue est excentrique. Mauvais contrôle de la qualité pendant le processus de fabrication des roueurs, comme une qualité de coulée inadéquate et une précision d'usinage; Ou le liquide transporté peut être corrosif, provoquant l'érosion et la corrosion du canal d'écoulement de la roue, entraînant une excentricité de la roue.
② Si le nombre de lames, l'angle de sortie, l'angle de l'emballage et la distance radiale entre le déflecteur de la gorge et le bord de sortie de la roue sont appropriés.
③ Le frottement initial entre l'anneau de bouche de la roue et l'anneau de bouche du corps de la pompe, ainsi qu'entre la doublure interne et le liner de défilé, se transforment progressivement en usure de friction mécanique, ce qui intensifiera la vibration de la pompe.
Pipeline et son installation et sa fixation
La rigidité du support de pipeline de sortie de la pompe est insuffisante et la déformation est trop grande, provoquant la pression du pipeline sur le corps de la pompe, entraînant les dommages neutres du corps et du moteur de la pompe; Le pipeline est soumis à trop de pression pendant l'installation, entraînant une contrainte interne élevée lors de la connexion des pipelines d'entrée et de sortie à la pompe; Pipelines d'entrée et de sortie en vrac, diminué ou même échoué la rigidité de contrainte; Le canal d'écoulement de sortie est complètement cassé et les fragments sont coincés dans la roue; Le pipeline n'est pas lisse, comme les poches d'air à la sortie; La soupape de sortie est tombée ou n'est pas ouverte; Il y a une consommation d'air à l'entrée d'eau, un champ d'écoulement inégal et des fluctuations de pression. Ces raisons peuvent provoquer directement ou indirectement les vibrations des pompes et des pipelines.
Roulements et lubrification
La rigidité du roulement est trop faible, ce qui peut entraîner une diminution de la première vitesse et vibration critiques. De plus, de mauvaises performances du roulement du guide entraînent une mauvaise résistance à l'usure, une mauvaise fixation et une clairance excessive entre les coquilles de roulements, ce qui peut également provoquer des vibrations; L'usure des roulements de poussée et d'autres roulements à rouler intensifieront les vibrations longitudinales et de flexion de l'arbre. Les défaillances de lubrification causées par une mauvaise sélection, une détérioration, une teneur en impureté excessive et de mauvais pipelines de lubrification de l'huile de lubrification peuvent entraîner une détérioration des conditions de roulement et des vibrations. Le film d'huile excité de soi - du roulement coulissant du moteur électrique peut également générer des vibrations.
Mesures pour réduire les vibrations
Éliminer les vibrations du processus de conception et de fabrication
1) Conception de l'axe. Augmenter le nombre de roulements de support pour l'arbre de transmission, réduire l'espacement du support, réduire la longueur de l'arbre dans une plage appropriée, augmenter le diamètre de l'arbre de manière appropriée et augmenter la rigidité de l'arbre; Lorsque la vitesse de l'arbre de pompe augmente et s'approche progressivement ou est un multiple entier de la fréquence de vibration naturelle du rotor de pompe, la pompe vibre violemment. Par conséquent, dans la conception, la fréquence naturelle de l'arbre d'entraînement doit éviter la fréquence angulaire du rotor moteur; Améliorer la qualité de fabrication de l'arbre, empêcher l'excentricité de qualité et la forme excessive et les tolérances de position.
2) Sélection de roulements coulissants. Adopter des roulements coulissants qui ne nécessitent pas de lubrification; Dans les pompes chimiques telles que les hydrocarbures liquides, les matériaux de roulement coulissants doivent être faits de matériaux avec de bonnes propriétés de lubrification de soi, telles que le polytétrafluoroéthylène; Dans les pompes à eau chaude en profondeur, la doublure de guidage est remplie de matériaux tels que le polytétrafluoroéthylène, le graphite et la poudre de cuivre, et sa structure est conçue raisonnablement pour assurer une fixation fiable des roulements coulissants; Les paires de frottements avec des coefficients de frottement faibles, tels que le matériau de graphite M20LK et l'acier, sont utilisés sur l'anneau d'étanchéité de la roue et la bague d'étanchéité du corps de la pompe; Limiter la vitesse maximale; Améliorez la capacité de roulement de la coquille de roulement et la rigidité du siège de roulement.
3) Utilisez un système de soulagement des contraintes. Pour les pompes qui transportent l'eau chaude, la conception doit libérer la contrainte structurelle entre les pièces de connexion causées par la déformation du corps de la pompe, comme l'ajout de manches de boulon sur les boulons d'ancrage du corps de la pompe pour éviter le contact direct entre le corps de la pompe et le fond de teint très rigide.
Précautions pour la conception hydraulique des pompes à eau
1) Concevoir raisonnablement la roue et le canal d'écoulement de la pompe à eau pour minimiser la cavitation et la séparation du débit à l'intérieur de la roue; Sélectionnez raisonnablement des paramètres tels que le numéro de lame, l'angle de sortie de lame, la largeur de la lame et le coefficient de déplacement de sortie de la lame pour éliminer la bosse de la courbe de tête; La distance entre la sortie de la roue de la pompe et la langue de la coquille d'escargot est censée être un dixième du diamètre extérieur de la roue, et la pression pulsée est minimisée; Inclinez le bord de sortie de la lame à un angle d'environ 20 degrés pour réduire l'impact; Assurer la clairance entre la roue et le volute; Améliorer l'efficacité de travail de la pompe. Dans le même temps, optimisez la conception du canal de sortie de la pompe et d'autres canaux connexes pour réduire les vibrations causées par des pertes hydrauliques. Concevoir raisonnablement la chambre d'aspiration à la section d'entrée de diverses pompes, ainsi que la structure mécanique du stade de compression, peuvent réduire les impulsions de pression, assurer un champ d'écoulement stable, améliorer l'efficacité de la pompe, réduire la perte d'énergie et également améliorer la stabilité des performances dynamiques des vibrations de la pompe.
2) La vibration de la cavitation est une partie importante de la vibration de la pompe. Lorsque la pression de population de la pompe est inférieure à la pression de somme à la température de l'eau correspondante, une cavitation accompagnée de vibrations graves se produira. Les mesures visant à réduire la cavitation comprennent: lors de la détermination de la hauteur d'installation de la pompe à eau, ce qui rend l'allocation de cavitation effective de l'appareil supérieur à l'allocation de cavitation minimale de la pompe; Augmenter de manière appropriée le diamètre du tuyau d'entrée, raccourcir la longueur du tuyau d'entrée, réduire les accessoires du pipeline, s'efforcer de minimiser le taux de changement de la section d'écoulement et d'améliorer la rugosité de la paroi du tuyau; Réduire le nombre de virages et augmenter l'angle de virage du pipeline; Réduire la vitesse de travail de la pompe à eau; En utilisant des matériaux qui résistent à la cavitation, comme l'acier inoxydable ou l'application de la résine époxy sur les zones sujets à la cavitation; La conception du canal d'entrée doit être raisonnable, efforçant la douceur, garantissant une répartition uniforme de la vitesse d'écoulement de l'eau et de la pression entrant dans la roue et en évitant les zones de pression locales basses -; Améliorer la qualité de la fabrication et du traitement pour éviter une vitesse d'écoulement locale excessive et une chute de pression causée par un profil de lame inexact; Améliorer les performances anti-cavitation du dispositif de pompe, y compris l'installation d'un booster hydraulique à l'entrée de la pompe, la structure du booster, augmentant la tête d'aspiration de la pompe, augmentant ainsi l'allocation de cavitation du dispositif de pompe; Augmenter la hauteur du reflux géométrique; Minimiser autant que possible la perte de tête du pipeline d'entrée; Adopter une pompe à double aspiration.
Les causes de la vibration de la pompe comprennent des raisons mécaniques, hydrauliques et électriques. Le contrôle des vibrations reflète de manière globale la technologie de traitement mécanique, le niveau opérationnel du personnel d'installation mécanique, la qualité des opérateurs de pompe à eau, la fonctionnalité du logiciel de conception hydraulique, l'état de performance de divers matériaux et les performances des instruments de surveillance. Dans les travaux pratiques, l'élimination des vibrations nécessite une combinaison d'expérience et d'analyse théorique, combinant l'analyse des mécanismes de vibration avec les données obtenues à partir d'instruments de détection réels. De nombreuses vibrations peuvent être éliminées en améliorant la qualité de la conception et de l'installation, l'amélioration de la compétence opérationnelle et le renforcement de la maintenance quotidienne. Avec le développement de nouvelles technologies des matériaux et l'émergence de nouveaux processus, ainsi que les progrès de la technologie électronique informatique et des méthodes numériques, ainsi que la théorie de base de la mécanique des fluides, couplée à la montée et au développement de la technologie de diagnostic de vibration et de bruit, la conception, l'utilisation et le niveau de maintenance des pompes à eau seront sûrement éprouvées, et leurs performances deviendront de plus en plus optimisées, et leurs performances dynamiques deviendront de plus en plus strictes.