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工业齿轮泵电机组振动及噪音的减少和驱除　

针对工业齿轮泵电机组存在的振动，理解了产生振动的缘故，噪音变大的驱除模式。

从工业齿轮泵的工业齿轮泵水力、机械结构设计，到工业齿轮泵的安装、运行、维持等方面几提出了减少工业齿轮泵振动的举措。结果表明，保障工业齿轮泵零部件结构尺寸、精度与工业齿轮泵的无过载性能等水力特点相适应;保障工业齿轮泵的实际运行工作情况点与工业齿轮泵的设计工作情况点相符;保障制作精度与设计精度的相同性;保障零部件安装质量与其运行要求的相同性;保障检验工业齿轮泵质量与零部件损耗规律的相同性，可以减少工业齿轮泵的振动。

振动是评价工业齿轮泵机组运行信赖性的一个重要指标。工业齿轮泵振动超过标准的危害主要包含有:振动制造成工业齿轮泵泵机组不能正常工作;引起电机和管路的振动，工业齿轮泵制造成机毁人伤;制造成轴承等零部件的损毁;制造成连接部件松脱，基础裂缝或电机损毁;制造成与水泵连接的管件或阀门松脱、损毁;形成振动噪音。

引起泵振动的缘故是多方面的。工业齿轮泵的转轴普通与驱动电机轴直观相连，使得工业齿轮泵的动态性能和电机的动态性能彼此干预;快速旋转部件多，动、静均衡沐能满足要求;与流体效果的部件受水流情况影响很大;流体运动自身的繁杂性，工业齿轮泵也是限定泵动态性能稳步性的一个要素。

1对引起工业齿轮泵振动原因的理解

1.1电机电机结构件松脱，工业齿轮泵轴承定位装置松脱，铁芯硅钢片过松，轴承因损耗而致使支撑刚度下降，会引起振动。质量偏爱，转子弯曲或质量分布问题致使的转子质量分布不均，制造成静、动均衡量超过标准川。另一方面，鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂，制造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不均衡而引起振动，电机缺相，各相电源不均衡等原因也能引起振动。工业齿轮泵电机定子绕组，由于安装工序的操作质量问题，制造成各相绕组之间的电阻不均衡，因此致使产生的磁场不匀称，出现了不均衡的电磁力，这种电磁力成为激振力引起振动。

1.2基础及泵支架驱动装置架与基础之间运用的接触固定形式不佳，基础和电机系统吸取、传送、隔离振动能力差，致使基础和电机的振动都超过标准。工业齿轮泵基础松脱，或者水泵机组在安装过程当中形成弹性基础，或者由于油浸水泡制造成基础刚度削弱，工业齿轮泵就会产生与振动相位差1800的另一个临界转速，从而使齿轮泵振动频率增加，若是增加的频率与某一外在要素频率相近或相称，就会使工业齿轮泵的振幅加大。另一方面，基础地脚螺栓松脱，致使限制刚度降低，会使电机的振动加重。

1.3联轴器联轴器连接螺栓的周向间距不良，对称性被破坏;联轴器加长节偏爱，将会产生偏爱力;联轴器锥面度超差;联轴器静均衡或动均衡不佳;弹性销和联轴器的配合过紧，使弹性柱销丧失弹性调节功能制造成联轴器不能极佳地对中;联轴器与轴的配合间隔太大;联轴器椒?忙的机械损耗致使的联轴器椒?忙配合性能下降;联轴器上使用的传动螺栓质量相互不等。这些原因均会制造成振动。

1.4叶轮

①叶轮质量偏爱。叶轮制制造过程当中质量控制不佳，例如，铸制造质量、制作精度不达标;或者输送的液体带有腐蚀性，叶轮番道受到冲洗腐蚀，致使叶轮产生偏爱。

②叶轮的叶片数、出吵嘴、包角、喉部隔舌与叶轮出口边的径向距离能否合适等。

③操作中叶轮口环与泵体口环之间、级间衬套与隔板衬套之间，由最开始的碰摩，渐渐变成机械摩擦损耗，这些将会加重泵的振动。

1.5传动轴及其辅助件轴很长的齿轮泵，易发生轴刚度不足，挠度太大，轴系直线度差的情况，制造成动件(传动轴)与静件(滑动轴承或口环)之间碰摩，形成振动。另一方面，齿轮泵轴太长，受水池中流动水冲撞的影响很大，使齿轮泵水下缘分的振动加大。轴端的均衡盘间隔太大，或者轴向的工作窜动量调整不当，会制造成轴低频窜动，致使轴瓦振动。旋转轴的偏爱，会造成轴的弯曲振动。

1.6工业齿轮泵的选型和变工作情况运行每台泵都有自己的额定工作情况点，实际的运行工作情况与设计工作情况能否满足，对齿轮泵的动力学稳步性有重要的影响。水泵在设计工作情况下运行比较稳步，但在变工作情况下运行时，由于叶轮中产生径向力的效果，振动有所加大;单泵选型不当，或者是两类型号不配对的泵并联。这些均会制造成齿轮泵的振动。

1.7轴承及润滑轴承的刚度过低，会制造成第一临界转速降低，引起振动。另一方面，导轴承性能闭不良致使耐磨性差,固定不佳，轴瓦间隔太大，也容易制造成振动;而推力轴承与其他的滚动轴承的损耗，则会使轴的纵向窜动振动以及弯曲振动同时加重。润滑油选型不当、变质、杂乱物质含量超过标准及润滑管道不够通畅而致使的润滑故障,均会制造成轴承工作情况恶化，引起振动。电动机滑动轴承油膜的自激也将产生振动。

1.8管道及其安装固定齿轮泵的出口管道支架刚度不够，变形太大，制造成管道下压在齿轮泵体上，使得齿轮泵体和电机的对中性破坏;管道在安装过程当中较劲太大，出入口管路与齿轮泵连接时内应力大;进、出口管线松脱，限制刚度下降以至失效;出口流道部分全部断裂，碎片卡人叶轮;管路不够通畅，如出水口有气囊;出水阀门掉板，或没有打开;进水口有进气，流场不均，压力波动。这些原因均会直观或者间接地致使齿轮泵和管路的振动。

1.9零部件间的配合电机轴和泵轴齐心度超差;电机和传动轴的连接处使用了联轴器，联轴器齐心度超差;动、静零部件之间(如叶轮毅和口环之间)的设计间隔的损耗变大;中间轴承支架与齿轮泵泵筒体间隔超过标准;密封圈间隔不合适，制造成了不均衡;密封环周边的间隔不匀称，例如口环未人槽或者隔板未人槽，就会发生这种情况。这些不利要素都能制造成振动。

1.10工业齿轮泵自身的要素叶轮旋转时产生的非对称压力场;吸水池和进水管涡流;叶轮内部以及涡壳、导流叶片漩涡的发生及消逝;阀门半开制造成漩涡而产生的振动;由于叶轮叶片数有限而致使的出口压力分布不均;叶轮内的脱流;喘振;流道内的脉动压力;汽蚀;水在泵体中流动，对泵体会有摩擦和冲撞，例如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘，制造成振动;输送高温水的锅炉给水泵易发生汽蚀振动;泵体内压力脉动，主要为泵叶轮密封环,齿轮泵泵体密封环的间隔太大，制造成泵体内泄露损失大，回流严重，从而制造成转子轴向力的不均衡和压力脉动，会加强振动。另一方面，对于输送热水的泵，若是启动前泵的预热不均，或者水泵滑动销轴系统的工作不正常，制造成齿轮泵泵组的热膨胀，会诱发启动时期的剧烈振动;泵体来自热膨胀等方面的内应力不能释放，则会引起转轴支撑系统刚度的变换，当变换后的刚度与系统角频率成整倍数关系时，就发生共振。

2减少振动的举措

2.1从设计制制造环节驱除振动

2.1.1机械结构设计方面注意的问题1)轴的设计。增加传动轴支撑轴承的数目，减少支撑间距,在恰当范畴内减少轴长，恰当加大轴的直径，增加轴的刚度;当泵轴转速渐渐增加并相近或整很多倍于泵转子的固有振动频率时，泵就会剧烈振动起来，所以在设计时，应使传动轴的固有频率避开电机转子角频率;增强轴的制制造质量，防止质量偏爱和太大的形位公差。

2)滑动轴承的选择。运用无须润滑的滑动轴承;在液态烃等化工泵中，滑动轴承材料应采器具有优良自润滑性能的材料，例如聚四氟乙烯;在深井热水泵中，导流衬套选择添补聚四氟乙烯、石墨和铜粉的质地，并合理设计其结构，使滑动轴承的固定信赖;叶轮密封环和泵体密封环处运用摩擦因数小的摩擦副，例如M20lK石墨材料一钢;限定最高转速;增强轴瓦承担能力及轴承座的刚度。

3)使用应力释放系统。对于输送热水的泵，设计时，应使由齿轮泵泵体变形而引起的连接件之间的结构应力得以释放，例如在泵体地脚螺栓上头增加螺栓套，免于泵体直观和刚度巨大的基础接触。

2.12工业齿轮泵的水力设计注意事宜1)合理地设计水泵叶轮及流道，使叶轮内少发生汽蚀和脱流;合理选择叶片数、叶片出吵嘴、叶片宽度、叶片出口挤兑指等参数，驱除扬程曲线驼峰;泵叶轮出口与蜗壳隔舌的距离，有资料认为该值为叶轮外径的十分之一时，脉动压力最小;把叶片的出口边沿做出倾角(例如制成20。左右)，来减少冲撞;保障叶轮与蜗壳之间的间隔;增强泵的工作效率。同时，对泵的出水流道等相干流道进行优化设计，缩小水力损失引起的振动。合理设计各式各样齿轮泵的进水段处的呼入室，以及压缩级的机械结构，减轻压力脉冲，可以保障流场稳步，增强泵的工作效率，减少能量损失，也可以增强泵的振动动态性能的稳步性。

2)汽蚀振动是工业齿轮泵振动的非常重要的一小部分。当工业齿轮泵的人口压力低于相对应水温下的和压力时，会发生陪伴剧烈振动的汽蚀。工业齿轮泵减少汽蚀的举措囊括:明确工业齿轮泵的安装高度时，使装置的有效汽蚀余量大于泵的最小装置汽蚀余量;恰当加大进水管直径，缩短进水管长度，缩小管路附件，通流部分断面变换率力求最小，增强管壁的毛糙度;缩小弯头数目和加大管道转弯角度;降低水泵的工作转速;运用抗空化汽蚀的材料，例如不锈钢，或在容易发生汽蚀的部位涂环氧树脂;进水流道设计要合理，力求平滑，使进人叶轮的水流速度和压力分布匀称，免于局部低压区;增强制制造制作质量，免于因为叶片型线不精确制造成局部流速太大，压降过多;增强泵装置的抗汽蚀性能，囊括在工业齿轮泵的进口处设置水力增能器，增能器的结构，增强泵的吸人压头，从而增强泵装置汽蚀余量;增加几何倒灌高度;尽可能缩小进水管路水头损失;运用双吸式泵。

　3)基础的设计。基础的重量应为泵和电机等机械重量总合的三倍以上;盛水池的基础应具备相当的强度;电机支架与基础最好制成一体或制成面接触;在泵和支架之间设置隔振垫或隔振器。另一方面，在管路之间运用减振材料连接，缩小管路安排，齿轮泵可以驱除弹性接触和水力损失带来的振动。

2.2从安装和维持全过程驱除振动

1)轴和轴系。安装以前检验水泵轴、电机轴、传动轴是否有弯曲变形、质量偏爱的情况，如有，则必需纠正或者进一步制作;检验与导轴承接触的传动轴，能否因弯曲而摩擦轴瓦或衬套而使自己受激力。若是监测表明，轴事实上已经是弯曲了，则纠正泵轴。同时，检验轴的端间隔值，若该值太大，则表明轴承已损耗，需调换轴承。

2)叶轮。动、静均衡能否合格。

3)联轴器。工业齿轮泵螺栓间距能否优良;弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧;联轴器内孔与轴的配合能否过松，若太松，可利用诸如喷刷的办法来减少联轴器内径直至其达到过渡配合所要求的尺寸，然后将联轴器固定在轴上。

4)滑动轴承。间隔值能否满足标准;各处润滑能否优良;增强泵的轴瓦检验工艺水准，严格遵守先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循环程序，保障轴瓦与轴颈的接触面积达到规定的标准：

①泵轴颈与轴承间隔值，经过调换前后轴承、研磨、刮瓦、调整等计谋达到合格。

②泵轴承体与轴承箱球面顶间隔值合格。

③泵轴轴承下瓦和泵轴轴颈接触点及接触角度:标准规定下瓦背与轴承座接触面积应该在60%以上，轴颈处滑动接触面上的接触点密度维持在每平方厘米2一4个点，接触角度维持在60“一90”。

5)支架和底板。抓紧时间发现有振动的支撑件的疲倦情况，防止因为强度和刚度降低制造成固有频率下降。

6)间隔和易损件。工业齿轮泵保障电机轴承间隔合适;恰当调整叶轮与涡壳之间的间隔;定期检验、调换叶轮口环、泵体口环、级间衬套、隔板衬套等易损耗零配件。

2.3驱除由于泵的选型和操作不当引起的振动两泵并联应保障泵性能雷同。泵性能曲线应为缓降型为好，不能有驼峰。使用时要注意:驱除致使水泵超载的要素，例如流道阻塞;恰当增长泵的启时辰，减少对传动轴的扰动，减少转动部件和静止零配件之间的碰撞和摩擦，以及由此引起的热变形;对于水润滑的滑动轴承，启动过程当中应加足预润滑水，免于干启动，直至水泵出水后再停滞灌水;定期向需要注油的轴承适当分量注油;对于长轴液下离心泵，因为轴系存在着扭转振动，若使用的有推力瓦，则受损坏的主要为推力瓦，此时可以恰当增强润滑油的粘度，防止液体动压润滑膜的破坏。最终，为了防止泵的振幅太大，还可能使用测量理解振动情况来明确水泵的最佳工作参数。

3定论工业齿轮泵振动的诱因囊括机械的、水力的和电力的缘故。振动控制综合反映了机械加工技术、机械安装人员的操作水准、水泵操作人员的素质、水力设计软件的功能、各部分材料性能情况、监测仪器的性能。实际工作中，排除振动要结合经验和理论理解，将振动机理理解和实际检测仪器获得的数据结合起来。许多振动可以经过增强设计和安装质量，增强操作水准，加强平日维持给予驱除。陪伴着新材质技术的发展和新工艺的出现，以及电子计算机技术与数值办法和流体力学基础理论的进步，加上振动噪音诊断技术的邢耩和发展，水泵的设计、使用齿轮泵持水准必将如日方升，性能也一定会日趋优化，动态性能也会日趋稳步。