(1)水泵振動(dòng)現(xiàn)象

　　某廠汽動(dòng)給水泵是專業(yè)水泵公司合作生產(chǎn)的配套300MW機(jī)組50%容量主給水泵，型號(hào)為DG600-240Ⅱ(FK5D32)多級(jí)鍋爐給水泵，如圖所示，泵為5級(jí)葉輪，剛性轉(zhuǎn)子。

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　　該泵于2003年初隨爐改造進(jìn)行大修，解體后發(fā)現(xiàn)第二、四兩級(jí)葉輪葉柄(輪轂)與導(dǎo)葉套間隙超標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)間隙0.49mm/0.41mm)，即更換該兩級(jí)導(dǎo)葉套，更換后的導(dǎo)葉套在機(jī)床上修整，轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。泵大修后投運(yùn)發(fā)現(xiàn)，泵吐出側(cè)軸承振動(dòng)大，振幅0.03mm左右，且振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速上升而上升，在5600r/min時(shí)高達(dá)0.06mrn，當(dāng)時(shí)為確保發(fā)電，該泵勉強(qiáng)運(yùn)行。在一次主機(jī)因故跳閘后，該泵隨又啟動(dòng)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)泵吐出側(cè)軸承在5600r/rnin時(shí)，振動(dòng)高達(dá)0.22mm，同時(shí)測得振動(dòng)頻率2倍、3倍等高次諧波，周期性較突出，超次諧波相對較少，停泵進(jìn)行解體檢查。

　　(2)解體檢查情況

　　解體發(fā)現(xiàn)此次碰摩之處仍是二、四級(jí)葉輪葉柄與導(dǎo)葉套碰摩，其中第四級(jí)較嚴(yán)重，其余部位束發(fā)現(xiàn)明顯碰摩痕跡。根據(jù)上述兩次碰摩部位的情況，對該兩級(jí)葉輪的巾段在機(jī)床上檢查同軸度及止扣配合尺寸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2#、4#中段配合止口松動(dòng)，有0.20mm左右。

　　(3)原因分析

　　兩次解體檢查發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)生的癥結(jié)基本是一致的，不同的是碰摩程度帶來的后果有些差異。

　　由于第一發(fā)發(fā)現(xiàn)2#、4#導(dǎo)葉套磨損間隙超標(biāo)后，深入分析不夠，所以才產(chǎn)生第二次。鍋爐給水泵靜止部分與轉(zhuǎn)子之間在裝配與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需保持的同軸度要求很高，它主要依靠以下四方面來保證最終的同軸度：各配合部件在加T過程巾的工藝、上裝及配合尺寸公差要求;裝配時(shí)對轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確調(diào)整;給水泵在冷態(tài)或備用態(tài)的暖泵效果與轉(zhuǎn)子兩側(cè)密封水的水溫、流量的控制;管道對象的連接附加應(yīng)力。

　　以上四個(gè)方面只要有個(gè)不行，就會(huì)造成泵動(dòng)靜件間碰摩的后果，所以必須一一分析。暖泵：由于曖泵不妥善，高溫水在泵內(nèi)形成上下分層，造成泵體變形，使葉輪密封環(huán)間隙變小或等于0。盡管各國對暖采方式、泵體結(jié)構(gòu)做了很多改進(jìn)，但由于泵內(nèi)流道結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，仍無法做到完全消除暖泵帶來的影響。給水泵雖稱無需暖泵，但它的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了即使不暖泵，也有影響，仍無怯徹底消除啟動(dòng)前泵內(nèi)水溫分層、泵體變形的困擾。

　　軸封密封水：由于該泵兩側(cè)軸封采用丁不接觸的間隙密封，所以在泵備用與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須注入-定壓力與流量的密封水。選擇了最惡劣的工況(泵在備用狀態(tài))進(jìn)行分析。泵在備用狀態(tài)或啟動(dòng)前由于泵內(nèi)已往滿有一定壓力的高溫水，其本身就有水溫分層的影響，為防止高溫水外泄(如果外泄·軸承室即進(jìn)水，同時(shí)軸頸溫度升高).就必須在密封中部的孔注入比泵內(nèi)壓力高的凝水(一般為凝泵出口來的水)。這些水通過密封下部的孔返回凝水收集

　　箱，但是總有一定量的水沿著間隙進(jìn)入平衡腔室及吸入到泵內(nèi)，極易使泵內(nèi)水溫進(jìn)一步分層，狀態(tài)惡化，進(jìn)一步使泵休變形。同時(shí)，即使對密封水壓進(jìn)行控制，泄漏進(jìn)入泵內(nèi)的量不大，但間隙密封的長度遠(yuǎn)大于接觸式機(jī)械密封，所以即使水壓不高，較低的水溫也足以使泵軸兩側(cè)密封段軸頸變形。

　　轉(zhuǎn)子位置的稠整方面。作為裝配中的一個(gè)極重要的環(huán)節(jié)就是轉(zhuǎn)了位置的最終調(diào)整與確定。這里須強(qiáng)調(diào)指出，主軸跳動(dòng)、轉(zhuǎn)于跳動(dòng)、泵體、密封環(huán)、導(dǎo)葉套的同軸度及軸上各配合零件與主軸的配合狀態(tài)一定要合格。間隙配合一般控制在H7、過盈配合為S6較適合(葉輪配合過盈較小，它在離心力的作用下有發(fā)生松動(dòng)的危險(xiǎn))。只有上述工作合格，對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行精確的調(diào)整才顯得有意義。

　　同時(shí)，有一個(gè)問題希望引起注意，即由于叫輪與軸足過盈配合，葉輪內(nèi)孔由十開制了鍵槽后，它對軸表面的壓應(yīng)力在周向是不等的，容易造成葉輪與軸線的垂直度發(fā)生變化。實(shí)踐表明，過盈量越大，問題越突出。由于它的影響，也占去了有救密封間隙巾的一部分。一般可在葉輪密封環(huán)部位測得徑向跳動(dòng)0.04 -0.07mm，也曾測得0.25-0.30mm.但進(jìn)行火焰局部加熱是可以得到糾正的。問題關(guān)鍵是在組裝時(shí)是無法檢測的，所以要對葉輪內(nèi)孔的網(wǎng)柱

　　度、軸與葉輪配合部位的表面進(jìn)行細(xì)致的檢查，不允許有凸點(diǎn)存在，盡管是微小的凸點(diǎn)也應(yīng)修正。這也是透半式芯包得以推廣的原因之一。

　　綜上所述，不難得出一個(gè)結(jié)論：僅僅依靠目前抬軸數(shù)據(jù)加上轉(zhuǎn)子在抬軸調(diào)整后盤動(dòng)的靈活性作為質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)是不夠的。應(yīng)全面綜合分析，特別是拾軸這項(xiàng)工作作實(shí)屬于經(jīng)驗(yàn)型，出入較大。

　　盡管給水泵轉(zhuǎn)于有足夠高的阻尼系數(shù)，但仍屬于高速輕載型轉(zhuǎn)子。一旦有局部碰摩產(chǎn)生，碰摩點(diǎn)的摩擦力作用在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的反方向上，從而迫使轉(zhuǎn)子振擺旋轉(zhuǎn)，屬于自激振動(dòng)類型。振擺的大小與接觸點(diǎn)的壓應(yīng)力成正比，振動(dòng)頻率一般為工頻，它不與負(fù)荷的大小有關(guān)，僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)。同時(shí)，轉(zhuǎn)子在高速回轉(zhuǎn)時(shí)總會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)撓度，其大小與轉(zhuǎn)速成正比，特別是碰摩產(chǎn)生的切向摩擦力會(huì)使轉(zhuǎn)子陷人渦動(dòng)，摩擦使動(dòng)撓度增大·此時(shí)碰摩點(diǎn)的壓應(yīng)力就再增大，由此相互循環(huán)，不斷加劇轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)。就本次情況看。碰摩發(fā)生在2#、4#級(jí)葉輪處，且4#葉輪處較嚴(yán)重，反映出在吐出側(cè)振動(dòng)偏大。從解體情況看，磨損弧度較大，所以修前測得2、3 成分非線性的加強(qiáng)而有所增加;正是碰摩后期較大弧度的接觸使接觸部分起了一個(gè)支承作用的原因。由此隨轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象也就不難理解