? ? ? ?長沙中聯泵業作為國內知名專業臥式多級離心泵生產廠家，除了能設計和生產各種型號的臥式多級離心泵外 ，在多級離心泵的維修業務上也是首屈一指的，我公司長年有技術工程師奔赴各地為臥式多級離心泵用戶解決各種故障問題，在業內得到廣泛好評，昨日，我公司就接到一個維修礦用臥式多級離心泵維修咨詢，在了解了詳細情況后，得知客戶的礦用主排水泵為臥式多級離心泵，型號 MD85-67×10型礦用臥式多級泵，流量 85m 3／h，揚程670m，級數 10 級，轉數 2950r／min，該泵投用一年半，經常出現泵 體振動，最初以為是機泵密封環磨損造成的，多次檢查和更換磨損零件后，問題 依然得不到根本性解決，且主備用泵都出現同一癥狀，接下來，跟隨長沙中聯泵業技術工程師一起探索一下礦用臥式多級泵振動原因及處理對策分析，此案例為實例分析，相信能給用戶朋友們帶來一定的啟發。

2、礦用臥式多級泵泵體振動的原因分析

? ? ? ?2.1 礦用臥式多級泵在運行之前未進行充分預熱在運行之前未對泵體進行充分預熱，當高 溫液體進入泵體后，轉子馬上受熱，由于轉子尺寸小，直徑只有 40mm，又是四 周受熱，因此比定子受熱要快的多。轉子在靜止狀態下受熱，由于主軸向上、下 受熱不均勻，會使主軸產生一個向上彎曲的熱變形，加大轉子不平衡的離心力， 使轉子和定子徑向間隙減少，在轉子熱撓度較大時，動靜部分徑向間隙可能消失， 轉子在旋轉時與定子可能發生摩擦，從而導致泵體本身的強烈振動.

? ? ? ?2.2 礦用臥式多級泵機泵出口經常性完全關閉導致泵體氣蝕液體的溫度越高，揮發性越大， 飽和蒸汽壓越高，導致液流低壓區某點的壓力不必降低到很低時，泵就會產生氣 蝕。此循環泵出口有兩股管線，當甲醇飽和熱水塔內液位滿足工藝要求時，LV102 就處于關閉狀態，而另一股送往合成車間冷凝液汽提塔的補充液也要求不能輸 送。此時必然造成泵體內的流體隨著轉子的運轉，壓力溫度都隨之增高，從而大 大增加了泵體氣蝕的可能性。在以后的泵體維修中發現泵體機械密封動靜環接觸 面出現大量的點蝕面充分說明了這一點。

? ? ? ?2.3 礦用臥式多級泵口環間隙過小 口環間隙設定合理，可以使盤車輕松，避免轉子和定子在泵的啟停運行過程 中發生碰撞，更為重要的是確保泵運行時的正常流量與壓力。影響泵口環間隙設 定的因素包括軸的撓度、隔板止口間隙、溫升導致的熱膨脹、轉子晃動量及間隙 余量等。泵的靜撓度一般在 0.2～0.3mm，動撓度一般在 0.05～0.08mm，而新隔 板止口間隙一般要求在 0～0.01 mm。當隔板因檢修而多次拆卸后，配合間隙將 會變大，因逐級累加，口環間隙極大一般為 0.03～0.05Inln。溫升將導致口環 徑向膨脹，膨脹量是由材質、溫升的高低和口環直徑幾個因素決定，對于溫差變 化大的離心泵，口環的徑向膨脹量一般在 0.03mm 左右。綜合上述幾個數字來考慮，其口環的間隙應該至少控制在 0.50mm，此數值還未考慮口環間隙余量，而泵生產廠家給出的間隙值為 0.45～0.50mm，最初的裝配口環間隙一直以廠家的數值為參考，但每次都會出現裝配之后試運行時泵體振動，解體之后發現口環磨 損的情況，尤其以3 級、4級磨損的最為嚴重。通常要將口環車削掉 0.05mm后 才能去掉高點，說明口環間隙是設定過小。

? ? ? ?2.4 礦用臥式多級泵止推軸承的間隙過大造成平衡盤和平衡座產生刮磨 在最初泵體拆卸檢修測量中，發現止推軸承間隙達到 0.80mm，平衡盤間隙 僅 0.10mm，如進行泵體裝配必然會導致轉子可以軸向竄動很大的距離。在泵運 轉以后，由于軸向力作用會使轉子向泵的人口側竄動，而平衡盤問隙過小，會導 致平衡盤和平衡座旋轉摩擦。因為無論平衡盤和平衡座所構成的平衡室面積有多小，它所產生的平衡力永遠都小于軸向力。即如止推軸承的間隙大于平衡盤和平 衡座間隙，就一定會造成平衡盤和平衡座的刮磨而使泵體產生強烈振動。

? ? ? ?2.5 礦用臥式多級泵轉子的軸向竄量調節不合理 多級泵合理軸竄量的確定應根據其內部結構關系，使泵在設計的特征狀態下 工作。水泵裝配時，根據水泵的性能曲線圖（見圖 1），如果水泵運轉中脫離了 極佳工況位置點，對于單級離心泵來說，雖然引起的僅是效率的下降、流量的變 化以及揚程的變化，但對于多級離心泵來說，由于壓力的升高，水流流速的增加， 尤其是此泵介質的溫度很高，都將會使泵內產生大量的氣體，從而引起水泵輸出 水量的減少和泵體的振動。在最初的泵體拆卸過程中，將泵的首級葉輪單獨裝配 后對軸竄量進行了測量(見圖 2)，測量葉輪前輪蓋到導葉距離 b1為 4.5 mm，葉 輪后輪蓋到導葉距離 b2 為 3．0nlln，總竄量為 7．5mm。這與廠家給出的 bl為 2． 5mm，b2為 3.0mm，總竄量為 5.5mm 有很大的出入。b1的值在水泵運行的時候是很 重要的，因為在軸向力的作用下，轉子總是向進口端，即向著 b1方向運動，而 2mm 的出入會造成葉輪和導葉的中心偏差過大引起泵體的振動。

3、礦用臥式多級泵振動對策

? ? ? ?3.1 預熱泵體和常開最小回流線，解決氣蝕問題。 在每次泵運行之前要對泵體進行徹底的預熱，不斷將泵體里的熱氣通過排氣 閥排出，消除轉子的熱變形。同時此臺泵在設計上也有軸向膨脹滑銷，在最初的 維修中忽略了這個問題，后來在泵體預熱之前將地腳螺栓松開，完全預熱之后再 將螺栓把緊，極大程度的消除了軸向熱應力。在泵運行之后，也將最小回流線閥 留出小開度，讓泵體出口閥在關閉的情況下，氣體也能夠流向排出，大大消除氣 蝕的可能性。

? ? ? ?3.2 加大礦用臥式多級泵口環間隙，裝配后的轉子進行整體動平衡測試，消除不平衡力。 設定口環間隙時，在滿足泵運行條件情況下，根據經驗和表 1 高溫介質的要求，將中間 3、4 級葉輪口環的間隙設定為標準極大值 0．80mm，由中間往兩側依次遞減，最小為 0．60mm 進行裝配，這比習慣上采用統一口環間隙更為合理。按照這一方法去設定口環的間隙值，有效避免了多級泵在檢修后因口環間隙的原 因而出現的盤車卡澀或流量不好的情況，口環不發生偏磨，也延長了口環的使用 壽命。在裝配之后，還將轉子整體進行動平衡測試，平衡精度 G2.5，徹底消除 了轉子的不平衡力。

? ? ? ?3.3 調整礦用臥式多級泵止推間隙，保證平衡盤竄量。 運行中的多級泵由于軸向力的存在和平衡裝置的作用，使泵轉子處于動態平 衡(如圖 3)，即轉子不停的左右竄動，竄動量一般在 0．10～0．15mm 之間，竄 動次數在 10～15min。從末級出來的帶有壓力的液體，經過平衡盤和平衡間隙流 人到平衡腔，平衡盤后有平衡管與泵的人口相連，其壓力近似為人口壓力。這樣 平衡盤兩側壓力不相等就產生了向后的軸向推力，即平衡力。平衡力與軸向力方 向相反，因而自動地平衡了葉輪的軸向推力。當葉輪的軸向推力大于平衡力時， 泵轉子就會向人口側移動，并由于慣性的作用，這種移動并不會立即停止在平衡 位置上，而要超出限度，引起平衡盤軸向間隙 b0 過量減少，使泄漏量減小，平 衡室的壓力升高，于是平衡盤上的平衡力增加，超過葉輪的軸向推力，把轉子又 拉向出口側。同樣這個過程有慣性，使平衡盤的軸向間隙 b0 增大，引起平衡力 小于軸向推力，轉子又向人口側移動，重復上述過程。一旦泵穩定運行，轉子始 終是向著進口方向運動，這種運動趨勢始終存在。在裝配過程中只有用調整止推 間隙來控制平衡盤的軸向竄量，也就是將止推竄量的數值控制到小于平衡盤竄 量，才可以保證平衡盤不會刮磨到平衡座，在維修過程中，通過測量和車削軸承 壓蓋，將止推間隙控制為 0．15～0.20mm。

? ? ? ?3.4 合理調節礦用臥式多級泵軸向竄量 根據廠家提供的數據，為了將葉輪 b1 值調整到位，在首級葉輪的前端，減了 1.5min 的調整墊，這樣 bl 的數值調整為 3.0mm，b2 的數值調整為 4.5mm，基本 符合設計要求。同時在裝配后級葉輪時，都進行軸向竄量的檢查，對于其值大于 首級的，均算合格，小于首級的，通過改變定位套或切削葉輪改變軸向尺寸來進 行調整。最終裝配后竄量可能還有小許變化，但基本滿足設計要求。