振動故障類型
高能給水泵的振動故障來自多個方面,振動性質(zhì)可分為兩大類:強(qiáng)迫振動和自激振動。泵振動的具體原因有如下數(shù)種:質(zhì)量不平衡、軸承油膜失穩(wěn)、流體激振(葉輪出口間隙不當(dāng)造成的流體激振、密封環(huán)磨損)失穩(wěn)、平衡鼓(盤)缺陷、軸向推力過大、動靜碰摩、對輪不對中、軸承間隙過大、軸承松動或部件松動等。
實際上,高能給水泵表現(xiàn)出的故障可以歸結(jié)為兩個主要技術(shù)問題:機(jī)組部分負(fù)載時給水系統(tǒng)的失穩(wěn)和泵的軸向推力平衡**,這兩個問題是相互關(guān)聯(lián)的。大型機(jī)組給水泵為節(jié)約能源,普遍采用變轉(zhuǎn)速控制,設(shè)計者首先考慮的是滿負(fù)荷工況點(diǎn)時泵的性能和機(jī)組匹配,從而,泵隨轉(zhuǎn)速變化的性能曲線無法始終保證與系統(tǒng)的統(tǒng)一,這就為部分負(fù)載時系統(tǒng)失穩(wěn)埋下了隱患。另一方面,現(xiàn)代大型給水泵的軸向力平衡較多采用平衡盤(鼓)加推力軸承的設(shè)計,設(shè)計時也首先考慮了滿負(fù)荷時的軸向力平衡,部分負(fù)載時,泵轉(zhuǎn)速下降,通流部分產(chǎn)生的軸向推力和平衡盤(鼓)產(chǎn)生的反向推力不等,有時相差很大,超過了推力軸承的承載范圍,產(chǎn)生推力瓦損壞、葉輪與密封環(huán)或泵體摩擦等故障。
振動頻譜特征
給水泵振動故障頻譜特征可分為以下六種,每種頻譜特征都有對應(yīng)的故障:
(1)1倍頻(1X):主要是由質(zhì)量不平衡造成,包括鍵磨損或斷裂飛脫、葉輪偏心、平衡盤不均勻磨損等;
(2)2倍頻(2x):產(chǎn)生2倍頻的原因較多,有轉(zhuǎn)子不對中、摩擦、共振、軸承間隙大、軸承松動、部件松動、兩倍渦旋等;
(3)次低頻:半頻(0.5X),通常稱為半速渦動,次同步渦動,這主要與油膜失穩(wěn)或工質(zhì)流體動力學(xué)原因有關(guān);
(4)葉片旋轉(zhuǎn)激振:頻率是葉輪葉片個數(shù)(Z)×通頻,來自于通流部分的葉輪葉片和擴(kuò)壓導(dǎo)葉對流體的作用;
(5)低頻:對于低于10Hz的低頻振動,主要來自于給水系統(tǒng)、循環(huán)管線等的影響;
(6)上述兩種或更多種頻率成分的合成。
這些原因可以單一存在,也可以同時存在。它們對應(yīng)不同的頻率特征。其中1倍頻和2倍頻的振動原因較易于確定,低頻和次同步的原因往往難于確定。而且存在故障的泵,極少情況下,只表現(xiàn)為單一的故障頻率特征,大多數(shù)情況,振動信號由兩種或兩種以上的頻率組成。如何區(qū)分這些復(fù)合頻率,并且從中確定哪個是導(dǎo)致故障的主要成分,有時具有很大的困難。