Rung là một chỉ số quan trọng để đánh giá độ tin cậy hoạt động của các đơn vị bơm nước. Các mối nguy hiểm của rung động quá mức chủ yếu bao gồm: rung động khiến đơn vị bơm bị trục trặc; Gây rung động của động cơ và đường ống, dẫn đến thiệt hại cho máy và thương tích cho người dân; Gây thiệt hại cho vòng bi và các thành phần khác; Gây ra các thành phần kết nối lỏng lẻo, vết nứt nền hoặc thiệt hại động cơ; Gây ra các phụ kiện hoặc van lỏng lẻo hoặc bị hỏng kết nối với bơm nước; Tạo nhiễu rung.
Các nguyên nhân của rung động bơm là nhiều mặt. Trục của bơm thường được kết nối trực tiếp với trục động cơ truyền động, làm cho hiệu suất động của máy bơm và hiệu suất động của động cơ để can thiệp lẫn nhau; Có nhiều thành phần xoay tốc độ - và cân bằng động và tĩnh có thể đáp ứng các yêu cầu; Các thành phần tương tác với chất lỏng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi điều kiện dòng nước; Sự phức tạp của bản thân chuyển động chất lỏng cũng là một yếu tố hạn chế tính ổn định của hiệu suất động của bơm.
Động cơ
Các thành phần cấu trúc động cơ bị lỏng, thiết bị định vị ổ trục bị lỏng, tấm thép silic lõi sắt quá lỏng và độ cứng hỗ trợ của ổ trục giảm do hao mòn, có thể gây ra rung. Sự phân bố không đồng đều của khối lượng cánh quạt gây ra bởi độ lệch tâm chất lượng, uốn cong rôto hoặc các vấn đề phân phối chất lượng, dẫn đến cân bằng tĩnh và động quá mức. Ngoài ra, các thanh lồng sóc của rôto của động cơ lồng sóc bị hỏng, gây mất cân bằng giữa lực từ trường tác động lên rôto và lực quán tính quay của rôto, dẫn đến rung động. Các lý do khác như mất pha động cơ và cung cấp năng lượng không cân bằng của từng pha cũng có thể gây ra rung động. Sự cuộn dây của động cơ, do các vấn đề chất lượng trong quá trình lắp đặt, gây ra sự mất cân bằng điện trở giữa các cuộn dây của từng pha, dẫn đến từ trường không đồng đều và lực điện từ không cân bằng, trở thành lực kích thích và gây ra rung động.
Khung nền tảng và máy bơm
Hình thức sửa chữa tiếp xúc giữa khung thiết bị ổ đĩa và nền tảng không tốt, và hệ thống nền tảng và động cơ có khả năng hấp thụ, truyền và phân lập các rung động, dẫn đến các rung động quá mức của cả nền tảng và động cơ. Nếu nền tảng của bơm nước bị lỏng, hoặc nếu bộ phận bơm nước tạo thành một nền tảng đàn hồi trong quá trình lắp đặt, hoặc nếu độ cứng của nền tảng bị suy yếu do bong bóng dầu, bơm nước sẽ tạo ra một tốc độ tới hạn khác với chênh lệch pha 1800 so với độ rung, do đó làm tăng tần số rung của bơm nước. Nếu tần số tăng gần hoặc bằng tần số của yếu tố bên ngoài, nó sẽ làm tăng biên độ của bơm nước. Ngoài ra, việc nới lỏng các bu lông neo nền tảng dẫn đến giảm độ cứng ràng buộc, điều này sẽ tăng cường độ rung của động cơ.
Khớp nối
Khoảng cách chu vi của các bu lông kết nối khớp nối là kém, và tính đối xứng bị hỏng; Độ lệch tâm của khớp mở rộng khớp nối sẽ tạo ra lực lập dị; Mức độ côn của khớp nối vượt quá khả năng chịu đựng; Cân bằng tĩnh hoặc động của khớp nối; Sự phù hợp chặt chẽ giữa chân đàn hồi và khớp nối làm cho chốt cột đàn hồi bị mất chức năng điều chỉnh đàn hồi, dẫn đến sự liên kết kém của khớp nối; Sự giải phóng mặt bằng giữa khớp nối và trục quá lớn; Độ mòn cơ học của vòng cao su khớp nối dẫn đến giảm hiệu suất khớp của vòng cao su khớp nối; Chất lượng của các bu lông truyền được sử dụng trên khớp nối không bằng nhau. Những lý do này đều có thể gây ra rung động.
cánh quạt
Chất lượng của cánh quạt là lập dị. Kiểm soát chất lượng kém trong quá trình sản xuất bánh công tác, chẳng hạn như chất lượng đúc không đầy đủ và độ chính xác gia công; Hoặc chất lỏng được chuyển tải có thể bị ăn mòn, gây xói mòn và ăn mòn kênh dòng chảy của bánh công tác, dẫn đến độ lệch tâm của bánh công tác.
② Cho dù số lượng lưỡi, góc đầu ra, góc gói và khoảng cách xuyên tâm giữa vách ngăn họng và cạnh đầu ra của bánh công tác là phù hợp.
Ma sát ban đầu giữa vòng miệng cánh quạt và vòng miệng cơ thể bơm, cũng như giữa lớp lót giữa các giai đoạn và lớp lót vách ngăn, dần dần biến thành hao mòn ma sát cơ học, sẽ tăng cường độ rung của máy bơm.
Đường ống và cài đặt và cố định của nó
Độ cứng của giá đỡ đường ống đầu ra của máy bơm là không đủ và biến dạng quá lớn, khiến đường ống bị ép xuống thân máy bơm, dẫn đến thiệt hại trung tính của thân máy bơm và động cơ; Đường ống phải chịu quá nhiều áp lực trong quá trình lắp đặt, dẫn đến ứng suất bên trong cao khi kết nối các đường ống đầu vào và đầu ra với máy bơm; Đường ống đầu vào và đầu ra lỏng lẻo, giảm hoặc thậm chí độ cứng bị hạn chế bị lỗi; Kênh dòng chảy bị phá vỡ hoàn toàn, và các mảnh vỡ bị kẹt trong bánh công tác; Các đường ống không trơn tru, chẳng hạn như túi khí ở ổ cắm; Van đầu ra đã rơi ra hoặc không mở; Có không khí vào đầu vào nước, trường dòng chảy không đồng đều và dao động áp lực. Những lý do này có thể trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra rung động trong máy bơm và đường ống.
Vòng bi và bôi trơn
Độ cứng của ổ trục quá thấp, có thể gây ra sự giảm tốc độ và độ rung tới đầu tiên. Ngoài ra, hiệu suất kém của ổ trục hướng dẫn dẫn đến khả năng chống mài mòn kém, cố định kém và giải phóng mặt bằng quá mức giữa vỏ ổ trục, cũng có thể dễ dàng gây ra rung động; Sự hao mòn của vòng bi lực đẩy và vòng bi lăn khác sẽ tăng cường các rung động dọc và uốn cong của trục. Lỗi bôi trơn gây ra bởi sự lựa chọn không đúng cách, suy giảm, hàm lượng tạp chất quá mức và đường ống bôi trơn kém của dầu bôi trơn có thể dẫn đến sự suy giảm của điều kiện ổ trục và rung động. Bản thân - Phim dầu kích thích của ổ trục của động cơ điện cũng có thể tạo ra rung động.
Các biện pháp để giảm độ rung
Loại bỏ rung động khỏi quy trình thiết kế và sản xuất
1) Thiết kế trục. Tăng số vòng bi hỗ trợ cho trục truyền, giảm khoảng cách hỗ trợ, giảm chiều dài trục trong một phạm vi thích hợp, tăng đường kính trục một cách thích hợp và tăng độ cứng của trục; Khi tốc độ trục bơm tăng dần và tiếp cận hoặc là bội số của tần số rung tự nhiên của cánh quạt bơm, bơm sẽ rung mạnh. Do đó, trong thiết kế, tần số tự nhiên của trục truyền động sẽ tránh tần số góc của rôto động cơ; Cải thiện chất lượng sản xuất của trục, ngăn chặn sự lập dị chất lượng và dung sai vị trí và hình thức quá mức.
2) Lựa chọn vòng bi trượt. Áp dụng vòng bi trượt không yêu cầu bôi trơn; Trong các máy bơm hóa học như hydrocarbon chất lỏng, vật liệu ổ trục trượt nên được làm bằng các vật liệu với các đặc tính bôi trơn tốt -, chẳng hạn như polytetrafluoroetylen; Trong các máy bơm nước nóng sâu, lớp lót hướng dẫn chứa đầy các vật liệu như polytetrafluoroetylen, than chì và bột đồng, và cấu trúc của nó được thiết kế hợp lý để đảm bảo sự cố định đáng tin cậy của vòng bi trượt; Các cặp ma sát với các hệ số ma sát thấp, chẳng hạn như vật liệu than chì M20LK và thép, được sử dụng tại vòng niêm phong bánh công tác và vòng niêm phong cơ thể bơm; Giới hạn tốc độ tối đa; Cải thiện khả năng chịu lực của vỏ ổ trục và độ cứng của ghế ổ trục.
3) Sử dụng một hệ thống giảm căng thẳng. Đối với các máy bơm vận chuyển nước nóng, thiết kế sẽ giải phóng ứng suất cấu trúc giữa các bộ phận kết nối gây ra bởi biến dạng của thân máy bơm, chẳng hạn như thêm tay áo bu lông trên bu lông neo cơ thể bơm để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa thân máy bơm và nền tảng rất cứng.
Thận trọng đối với thiết kế thủy lực của máy bơm nước
1) Thiết kế hợp lý kênh cánh quạt và dòng chảy của bơm nước để giảm thiểu sự xâm thực và tách dòng chảy bên trong bánh công tác; Chọn hợp lý các tham số như số lưỡi, góc đầu ra lưỡi, chiều rộng lưỡi và hệ số dịch chuyển đầu ra lưỡi để loại bỏ bướu của đường cong đầu; Khoảng cách giữa đầu ra của bánh công tác bơm và lưỡi của vỏ ốc được cho là một phần mười của đường kính ngoài của bánh công tác, và áp suất xung được giảm thiểu; Nghi nghiêng cạnh đầu ra của lưỡi dao ở góc khoảng 20 độ để giảm tác động; Đảm bảo giải phóng mặt bằng giữa bánh công tác và volute; Cải thiện hiệu quả làm việc của máy bơm. Đồng thời, tối ưu hóa thiết kế kênh ổ cắm của máy bơm và các kênh liên quan khác để giảm độ rung gây ra bởi tổn thất thủy lực. Thiết kế hợp lý buồng hút tại phần đầu vào của các máy bơm khác nhau, cũng như cấu trúc cơ học của giai đoạn nén, có thể làm giảm xung áp suất, đảm bảo trường lưu lượng ổn định, cải thiện hiệu quả của bơm, giảm mất năng lượng và cũng tăng cường độ ổn định của hiệu suất động rung của bơm.
2) Rung động Cant là một phần quan trọng của rung động bơm. Khi áp suất dân số của bơm thấp hơn áp suất tổng ở nhiệt độ nước tương ứng, việc xâm thực kèm theo rung động nghiêm trọng sẽ xảy ra. Các biện pháp để giảm xâm thực bao gồm: Khi xác định chiều cao lắp đặt của bơm nước, làm cho trợ cấp xâm thực hiệu quả của thiết bị lớn hơn trợ cấp xâm thực thiết bị tối thiểu của máy bơm; Tăng một cách thích hợp đường kính của ống đầu vào, rút ngắn chiều dài của ống đầu vào, giảm các phụ kiện đường ống, cố gắng giảm thiểu tốc độ thay đổi của phần dòng chảy và cải thiện độ nhám của thành ống; Giảm số lượng uốn cong và tăng góc quay của đường ống; Giảm tốc độ làm việc của bơm nước; Sử dụng các vật liệu chống xâm thực, chẳng hạn như thép không gỉ, hoặc áp dụng nhựa epoxy cho các khu vực dễ bị xâm thực; Thiết kế của kênh đầu vào phải hợp lý, phấn đấu cho độ mịn, đảm bảo thậm chí phân phối tốc độ dòng nước và áp suất đi vào cánh quạt và tránh các khu vực áp suất thấp- cục bộ; Cải thiện chất lượng sản xuất và xử lý để tránh tốc độ dòng chảy cục bộ và áp suất quá mức gây ra bởi cấu hình lưỡi không chính xác; Cải thiện hiệu suất chống xâm thực của thiết bị bơm, bao gồm lắp đặt tăng cường thủy lực ở đầu vào của máy bơm, cấu trúc của bộ tăng áp, làm tăng đầu hút của máy bơm, do đó tăng trợ cấp xâm thực của thiết bị bơm; Tăng chiều cao dòng chảy hình học; Giảm thiểu sự mất đầu của đường ống đầu vào càng nhiều càng tốt; Áp dụng một máy bơm hút đôi.
Các nguyên nhân của rung động bơm bao gồm các lý do cơ học, thủy lực và điện. Kiểm soát rung phản ánh toàn diện công nghệ xử lý cơ học, mức độ vận hành của nhân viên lắp đặt cơ học, chất lượng của các nhà khai thác bơm nước, chức năng của phần mềm thiết kế thủy lực, tình trạng hiệu suất của các vật liệu khác nhau và hiệu suất của các dụng cụ giám sát. Trong công việc thực tế, việc loại bỏ rung động đòi hỏi sự kết hợp giữa kinh nghiệm và phân tích lý thuyết, kết hợp phân tích cơ chế rung với dữ liệu thu được từ các công cụ phát hiện thực tế. Nhiều rung động có thể được loại bỏ bằng cách cải thiện chất lượng thiết kế và cài đặt, tăng cường trình độ hoạt động và tăng cường bảo trì hàng ngày. Với sự phát triển của công nghệ vật liệu mới và sự xuất hiện của các quy trình mới, cũng như sự tiến bộ của công nghệ máy tính điện tử và các phương pháp số, và lý thuyết cơ bản về cơ học chất lỏng, cùng với sự gia tăng và phát triển của công nghệ chẩn đoán rung và phát triển, hiệu suất của chúng sẽ tăng lên.