如何減輕機械的振動(dòng)？

一、從設計制造環(huán)節消除振動(dòng)

1、機械結構設計方面注意的問(wèn)題

①軸的設計:增加傳動(dòng)軸支撐軸承的數目，減小支撐間距、在適當范圍內減小軸長(cháng)，適當加大軸的直徑，增加軸的剛度;當泵軸轉速逐漸增加并接近或整數倍于泵轉子的固有振動(dòng)頻率時(shí)，泵就會(huì )猛烈振動(dòng)起來(lái)，所以在設計時(shí)，應使傳動(dòng)軸的固有頻率避開(kāi)電機轉子角頻率提高軸的制造質(zhì)量，防止質(zhì)量偏心和過(guò)大的形位公差。

② 滑動(dòng)軸承的選擇:采用無(wú)須潤滑的滑動(dòng)軸承;在液態(tài)烴等化工泵中，滑動(dòng)軸承材料應采用具有良好自潤滑性能的材料，比如聚四氟乙烯;在深井離心泵中，導流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質(zhì)，并合理設計其結構，使滑動(dòng)軸承的固定可靠:葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)處采用摩擦因數小的摩擦副，比如M20IK石墨材料一鋼;限制最高轉速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。

③使用應力釋放系統。對于輸送熱介質(zhì)的離心泵，設計時(shí)，應使由泵體變形而引起的連接件之間的結構應力得以釋放，比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套，避免泵體直接和剛度很大的基礎接

2、離心泵的離心力設計注意事項

①合理地設計離心泵葉輪及流道，使葉輪內少發(fā)生汽蝕和脫流;

② 合理選擇葉片數、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數等參數，消除揚程曲線(xiàn)駝峰;

③泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離，有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時(shí)，脈動(dòng)壓力最小;

④把葉片的出口邊緣做出傾角(比如做成20°左右)，來(lái)減小沖擊;

⑤保證葉輪與蝸殼之間的間隙;

⑥提高泵的工作效率。同時(shí)，對泵的出離心流道等相關(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設計，減少離心力損失引起的振動(dòng)。

⑦合理設計各種泵的進(jìn)口段處的吸入室，以及壓縮級的機械結構減少壓力脈沖，可以保證流場(chǎng)穩定，提高泵的工作效率，減小能量損失，也可以提高泵的振動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的穩定性。

3、汽蝕振動(dòng)是泵振動(dòng)的很重要的一部分。當泵的入口壓力低于相應溫度下的飽和壓力時(shí)，會(huì )發(fā)生伴隨劇烈振動(dòng)的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:

①確定離心泵的安裝高度時(shí)，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量;

②適當加大進(jìn)口管直徑，縮短進(jìn)口管長(cháng)度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求最小，降低管壁的粗糙度;

③減少彎頭數目和加大管道轉彎角度;

④降低離心泵的工作轉速;

⑤采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹(shù)脂;

⑥進(jìn)口流道設計要合理，力求平滑，使進(jìn)入葉輪的離心流體速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區

⑦提高制造加工質(zhì)量，避免因為葉片型線(xiàn)不準確造成局部流速過(guò)大，壓降過(guò)多;

⑧提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進(jìn)口處設置離心力增能器，或采取增能器的結構，提高泵的吸入壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;

⑨盡量減少進(jìn)口管路離心壓頭損失;

4、基礎的設計:

①基礎的重量應為泵和電機等機械重量總和的三倍以上;

②離心泵的基礎應具有相當的強度;

③電機支架與基礎最好做成一體或做成面接觸;

④在泵和支架之間設置隔振墊或隔振器。

⑤在管路之間采用減振材料連接，減少管路布置，可以消除彈性接觸和離心力損失帶來(lái)的振動(dòng)。

5、從安裝和維護過(guò)程消除振動(dòng)

①軸和軸系安裝前檢查離心泵軸、電機軸、傳動(dòng)軸有沒(méi)有彎曲變形、質(zhì)量偏心的情況，若有，則必須矯正或者進(jìn)一步加工;檢查與導軸承接觸的傳動(dòng)軸，是否因彎曲而摩擦軸瓦或襯套而使自己受激力。如果監測表明，軸實(shí)際上已經(jīng)彎曲了，則矯正泵軸。同時(shí)，檢查軸承間隙值，若該值過(guò)大，則表明軸承已磨損，需更換軸承。

②葉輪:動(dòng)、靜平衡是否合格。

③ 聯(lián)軸器:螺栓間距是否良好:彈性柱銷(xiāo)和彈性套圈結合不能過(guò)緊;聯(lián)軸器內孔與軸的配合是否過(guò)松，若太松，可采用諸如噴涂的方法來(lái)減小聯(lián)軸器內徑直至其達到過(guò)渡配合所要求的尺寸，而后將聯(lián)軸器固定在軸上。

④滑動(dòng)軸承間隙值是否符合標準;各處潤滑是否良好;提高泵的軸瓦檢修工藝離心平，嚴格遵循先刮瓦、后研磨、再刮瓦的循環(huán)程序保證軸瓦與軸頸的接觸面積達到規定的標準:

a.泵軸頸與軸承間隙值，通過(guò)更換前后軸承、研磨、刮瓦、調整等手段達到合格。

b.泵軸承體與軸承箱球面頂間隙值合格。

c.泵軸軸承下瓦和泵軸軸頸接觸點(diǎn)及接觸角度:標準規定下瓦背與軸承座接觸面積應在60%以上，軸頸處滑動(dòng)接觸面上的接觸點(diǎn)密度保持在每平方厘米2~4個(gè)點(diǎn)，接觸角度保持在60“~90"。

⑤ 支架和底板:及時(shí)發(fā)現有振動(dòng)的支撐件的疲勞情況，防止因為強度和剛度降低造成固有頻率下降。

⑥間隙和易損件保證電機軸承間隙合適;適當調整葉輪與渦殼之間的間隙;定期檢查、更換葉輪口環(huán)、泵體口環(huán)、級間襯套、隔板襯套等易磨損零件。

6、消除由干泵的選型和操作不當引起的振動(dòng)

①兩泵并聯(lián)應保證泵性能相同。

②泵性能曲線(xiàn)應為緩降型為好，不能有駝峰。使用時(shí)要注意:消除導致離心泵超載的因素，比如流道堵塞;

③適當延長(cháng)泵的啟動(dòng)時(shí)間，減小對傳動(dòng)軸的擾動(dòng)，減小轉動(dòng)部件和靜止零件之間的碰撞和摩擦，以及由此引起的熱變形;

④對于離心泵的滑動(dòng)軸承，啟動(dòng)過(guò)程中應加足預潤滑油，避免干啟動(dòng);

⑤定期向需要注油的軸承適量注油;

⑥對于長(cháng)軸液下離心泵，因為軸系存在著(zhù)扭轉振動(dòng)，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時(shí)可以適當提高潤滑油的粘度防止液體動(dòng)壓潤滑膜的破壞。

⑦為了防止泵的振幅過(guò)大，還可以使用測量分析振動(dòng)狀況來(lái)確定離心泵的最佳工作參數。

7、消除由干泵的選型和操作不當引起的振動(dòng)

①兩泵并聯(lián)應保證泵性能相同。

②泵性能曲線(xiàn)應為緩降型為好，不能有駝峰。使用時(shí)要注意:消除導致離心泵超載的因素，比如流道堵塞;

③適當延長(cháng)泵的啟動(dòng)時(shí)間，減小對傳動(dòng)軸的擾動(dòng)，減小轉動(dòng)部件和靜止零件之間的碰撞和摩擦，以及由此引起的熱變形;

④對于離心泵的滑動(dòng)軸承，啟動(dòng)過(guò)程中應加足預潤滑油，避免干啟動(dòng);

⑤定期向需要注油的軸承適量注油;

⑥對于長(cháng)軸液下離心泵，因為軸系存在著(zhù)扭轉振動(dòng)，若使用的有推力瓦，則受損傷的主要是推力瓦，這時(shí)可以適當提高潤滑油的粘度防止液體動(dòng)壓潤滑膜的破壞。

⑦為了防止泵的振幅過(guò)大，還可以使用測量分析振動(dòng)狀況來(lái)確定離心泵的最佳工作參數。

泵振動(dòng)的誘因包括機械的、離心力的和電力的原因。振動(dòng)控制綜合反映了機械加工工藝、機械安裝人員的操作水平、離心泵操作人員的素質(zhì)，離心泵設計軟件的功能、各部分材料性能狀況、監測儀器的性能。實(shí)際工作中，排除振動(dòng)要結合經(jīng)驗和理論分析，將振動(dòng)機理分析和實(shí)際檢測儀器得到的數據結合起來(lái)。很多振動(dòng)可以通過(guò)提高設計和安裝質(zhì)量，提高操作離心平，加強日常維護予以消除。伴隨著(zhù)新材料技術(shù)的發(fā)展和新工藝的出現，以及電子計算機技術(shù)與數值方法和流體力學(xué)基礎理論的進(jìn)步，加上振動(dòng)噪聲診斷技術(shù)的興起和發(fā)展，離心泵的設計、使用、維護水平必將蒸蒸日上，性能也一定會(huì )日趨優(yōu)化動(dòng)態(tài)性能也會(huì )日趨穩定。