لرزش اجزای مختلف واحد پمپ، از طراحی ساختار هیدرولیکی و مکانیکی پمپ گرفته تا نصب، بهره برداری و نگهداری پمپ، اقدامات متعددی برای کاهش ارتعاش پمپ پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد که اطمینان از سازگاری ابعاد ساختاری و دقت اجزای پمپ با ویژگی های هیدرولیکی پمپ مانند عملکرد بدون اضافه بار آن. اطمینان حاصل کنید که نقطه عملکرد واقعی پمپ با نقطه کار طراحی پمپ مطابقت دارد. اطمینان از سازگاری بین دقت ماشینکاری و دقت طراحی؛ اطمینان از سازگاری بین کیفیت نصب قطعات و الزامات عملیاتی آنها؛ اطمینان از سازگاری بین کیفیت تعمیر و نگهداری و الگوهای سایش قطعات می تواند لرزش پمپ را کاهش دهد. خطرات اصلی ناشی از لرزش بیش از حد عبارتند از: باعث می شود واحد پمپ به طور عادی کار نکند. ایجاد لرزش موتور و خط لوله، ایجاد آسیب به ماشین و آسیب شخصی؛ ایجاد آسیب به یاتاقان ها و سایر اجزاء؛ ایجاد شلی قطعات اتصال، ترک های پایه یا آسیب موتور. ایجاد شل یا آسیب دیده اتصالات لوله یا شیرهای متصل به پمپ آب؛ تشکیل نویز ارتعاشی. دلایل لرزش پمپ بسیار متفاوت است. شفت دوار پمپ به طور کلی مستقیماً به شفت موتور محرک متصل می شود و باعث می شود عملکرد دینامیکی پمپ و عملکرد دینامیکی موتور با یکدیگر تداخل داشته باشند. بسیاری از قطعات چرخان با سرعت بالا وجود دارد و تعادل پویا و استاتیک می تواند الزامات را برآورده کند. اجزایی که با سیال در تعامل هستند تا حد زیادی تحت تأثیر شرایط جریان آب قرار می گیرند. پیچیدگی حرکت سیال خود عاملی است که پایداری عملکرد دینامیکی پمپ را محدود می کند.
1.1 موتور
ساختار موتور شل است، دستگاه تعیین موقعیت یاتاقان شل است، ورق فولادی سیلیکونی هسته آهنی بیش از حد شل است و سفتی یاتاقان به دلیل سایش کاهش می یابد که می تواند باعث لرزش شود. خروج از مرکز جرم، خمش روتور، یا توزیع ناهموار جرم روتور ناشی از مشکلات توزیع جرم، که منجر به تعادل ایستا و دینامیکی بیش از حد می شود. علاوه بر این، میله قفس سنجاب روتور موتور قفس سنجابی شکسته شده و در نتیجه بین نیروی میدان مغناطیسی اعمال شده به روتور و نیروی اینرسی چرخشی روتور، عدم تعادل ایجاد میشود و باعث ایجاد لرزش و همچنین کمبود فاز میشود. در موتور و عدم تعادل در منبع تغذیه هر فاز. به دلیل مسائل کیفی عملیاتی در فرآیند نصب سیم پیچ استاتور موتور، مقاومت بین سیمپیچهای هر فاز نامتعادل است و در نتیجه میدانهای مغناطیسی ناهموار و نیروهای الکترومغناطیسی نامتعادل ایجاد میشود که به نیروهای تحریکی تبدیل میشوند که باعث ایجاد ارتعاش میشوند.
1.2 پشتیبانی پایه و پمپ
روش تماس و تثبیت مورد استفاده بین قاب دستگاه محرک و فونداسیون خوب نیست و سیستم فونداسیون و موتور قابلیت جذب لرزش، انتقال و جداسازی ضعیفی دارند و در نتیجه لرزش بیش از حد فونداسیون و موتور ایجاد می شود. اگر پایه پمپ آب شل باشد یا واحد پمپ آب در حین نصب یک پایه الاستیک تشکیل دهد یا سفتی پی به دلیل غوطه ور شدن روغن و حباب های آب ضعیف شود، پمپ آب سرعت چرخشی بحرانی دیگری با اختلاف فاز ایجاد می کند. 1800 از ارتعاش، در نتیجه فرکانس ارتعاش پمپ آب افزایش می یابد. اگر فرکانس افزایش یافته نزدیک یا مساوی فرکانس یک عامل خارجی باشد، دامنه پمپ آب افزایش می یابد. علاوه بر این، شل شدن پیچ های لنگر فونداسیون منجر به کاهش سفتی مهار می شود که می تواند لرزش موتور را تشدید کند.
1.3 کوپلینگ
فاصله محیطی پیچ های اتصال کوپلینگ ضعیف است و تقارن آسیب دیده است. پسوند جفت غیرعادی نیروی خارج از مرکز ایجاد می کند. مخروطی کوپلینگ بیش از تحمل است. تعادل استاتیکی یا دینامیکی ضعیف کوپلینگ؛ تناسب محکم بین پین الاستیک و کوپلینگ باعث می شود که پین الاستیک عملکرد تنظیم الاستیک خود را از دست بدهد و در نتیجه کوپلینگ تراز ضعیفی دارد. فاصله مناسب بین کوپلینگ و شفت بسیار زیاد است. سایش مکانیکی حلقه لاستیکی کوپلینگ باعث کاهش عملکرد اتصال حلقه لاستیکی کوپلینگ می شود. کیفیت پیچ های انتقال استفاده شده در کوپلینگ با یکدیگر متفاوت است. این دلایل می توانند باعث ایجاد لرزش شوند.
1.4 پروانه پمپ گریز از مرکز
① جرم پروانه پمپ گریز از مرکز خارج از مرکز است. کنترل کیفیت ضعیف در طول ساخت پروانه، مانند کیفیت ریختهگری غیرمجاز و دقت ماشینکاری؛ یا مایع منتقل شده خورنده است و مسیر جریان پروانه دچار فرسایش و خوردگی می شود و در نتیجه پروانه خارج از مرکز ایجاد می شود.
② اینکه آیا تعداد پره ها، زاویه خروجی، زاویه بسته بندی، فاصله شعاعی بین فاصله دهنده گلو و لبه خروجی پروانه پروانه پمپ گریز از مرکز مناسب است.
③ در حین استفاده، اصطکاک اولیه بین حلقه پروانه و حلقه بدنه پمپ پمپ گریز از مرکز، و همچنین بین بوش بین مرحله ای و بوش دیافراگم، به تدریج تبدیل به اصطکاک و سایش مکانیکی می شود که باعث تشدید ارتعاش پمپ گریز از مرکز می شود.
1.5 شفت انتقال و قطعات کمکی آن
پمپهای با شفتهای بلند مستعد سفتی ناکافی شافت، انحرافات زیاد و صافی ضعیف محور هستند که در نتیجه اصطکاک بین قطعات متحرک (شفتهای انتقال) و قطعات ثابت (بلبرینگهای کشویی یا حلقههای دهانی) ایجاد میشود و در نتیجه لرزش ایجاد میشود. علاوه بر این، شفت پمپ بیش از حد طولانی است و به شدت تحت تأثیر ضربه آب جاری در استخر قرار می گیرد که باعث افزایش لرزش قسمت زیر آب پمپ می شود. فاصله بیش از حد از دیسک تعادل در انتهای شفت، یا تنظیم نادرست جابجایی محوری، می تواند باعث حرکت شفت با فرکانس پایین شود و منجر به لرزش بوش یاتاقان شود. خروج از مرکز محور چرخش می تواند باعث ارتعاش خمشی شفت شود.
1.6 انتخاب پمپ و عملکرد خارج از طراحی
هر پمپ نقطه کار امتیازی خاص خود را دارد و اینکه آیا شرایط عملیاتی واقعی با شرایط طراحی مطابقت دارد یا خیر، تأثیر مهمی بر پایداری دینامیکی پمپ دارد. پمپ در شرایط طراحی نسبتاً پایدار عمل می کند، اما هنگام کار در شرایط متغیر، ارتعاش به دلیل نیروی شعاعی ایجاد شده در پروانه افزایش می یابد. انتخاب نادرست تک پمپ یا اتصال موازی دو پمپ نامتناسب. اینها می توانند باعث لرزش پمپ شوند.
1.7 بلبرینگ و روانکاری
اگر سفتی یاتاقان خیلی کم باشد باعث کاهش سرعت بحرانی و ایجاد لرزش می شود. علاوه بر این، عملکرد ضعیف بلبرینگ راهنما می تواند منجر به مقاومت ضعیف در برابر سایش، تثبیت ضعیف و فاصله بیش از حد یاتاقان شود که همچنین می تواند به راحتی باعث لرزش شود. سایش یاتاقان های رانش و سایر یاتاقان های غلتشی می تواند ارتعاشات طولی و خمشی محور را تشدید کند. انتخاب نادرست روغن روانکار، خرابی، ناخالصی بیش از حد و خرابی روانکاری ناشی از گرفتگی لولههای روغنکاری میتواند باعث خرابی شرایط یاتاقان و ایجاد لرزش شود. خود تحریکی فیلم روغن بلبرینگ کشویی موتور نیز می تواند لرزش ایجاد کند.
1.8 خط لوله و نصب و تثبیت آن
تکیه گاه لوله خروجی پمپ به اندازه کافی سفت نیست و بیش از حد تغییر شکل داده و باعث می شود که لوله روی بدنه پمپ فشار بیاورد و باعث آسیب به خنثی بدنه پمپ و موتور شود. خط لوله در هنگام نصب بیش از حد سفت است و در نتیجه هنگام اتصال خطوط لوله ورودی و خروجی به پمپ، فشار داخلی زیادی ایجاد می شود. خطوط لوله ورودی و خروجی شل هستند و سختی محدودیت کاهش می یابد یا حتی از بین می رود. گذرگاه جریان خروجی کاملاً شکسته شده و زباله ها در پروانه گیر کرده اند. خط لوله صاف نیست، مانند کیسه های هوا در خروجی آب. شیر خروجی آب می افتد یا باز نمی شود. هوای ورودی در ورودی آب وجود دارد، میدان جریان ناهموار است و فشار در نوسان است. این دلایل می تواند به طور مستقیم یا غیرمستقیم باعث لرزش پمپ و خط لوله شود.
1.9 هماهنگی بین قطعات
تمرکز محور موتور و شفت پمپ از تحمل فراتر می رود. یک کوپلینگ در اتصال بین موتور و شفت انتقال استفاده می شود و تمرکز کوپلینگ بیش از حد تحمل است. سایش شکاف طراحی بین اجزای پویا و استاتیک (مانند بین توپی و یقه) بزرگتر می شود. فاصله بین براکت یاتاقان میانی و بشکه پمپ از استاندارد بیشتر است. فاصله نامناسب حلقه آب بندی که منجر به عدم تعادل می شود. در صورتی که شکاف اطراف حلقه آب بندی ناهموار باشد، مثلاً حلقه دهانه شیار نداشته باشد یا پارتیشن شیار نداشته باشد، ممکن است رخ دهد. این عوامل نامطلوب می توانند باعث ایجاد لرزش شوند.
1.10 فاکتورهای خود پمپ
میدان فشار نامتقارن حاصل از چرخش پروانه؛ چرخش در مخزن مکش و لوله ورودی؛ وقوع و ناپدید شدن گرداب ها در پروانه و همچنین در پره های پیچ و راهنما. لرزش ناشی از گرداب ناشی از نیمه باز شدن دریچه. توزیع ناهموار فشار خروجی به دلیل تعداد محدود پره های پروانه؛ جداسازی جریان در پروانه؛ جهش؛ فشار ضربانی در مسیر جریان؛ کاویتاسیون؛ آب در بدنه پمپ جریان می یابد و باعث اصطکاک و ضربه به بدنه پمپ می شود، مانند برخورد آب به لبه جلویی دیافراگم و پره راهنما و ایجاد لرزش. پمپ تغذیه دیگ بخار که آب با دمای بالا را انتقال می دهد مستعد لرزش حفره ای است. ضربان فشار در بدنه پمپ عمدتاً به حلقه آب بندی پروانه پمپ اشاره دارد. فاصله زیاد بین حلقه های آب بندی بدنه پمپ باعث تلفات نشتی زیاد در بدنه پمپ و جریان برگشتی شدید می شود که به نوبه خود باعث عدم تعادل در نیروی محوری روتور و ضربان فشار می شود که می تواند لرزش را افزایش دهد. علاوه بر این، برای پمپ های آب گرمی که آب گرم را تحویل می دهند، اگر پیش گرمایش پمپ قبل از راه اندازی ناهموار باشد یا سیستم پین کشویی پمپ به درستی کار نکند، در نتیجه انبساط حرارتی واحد پمپ ایجاد می شود که می تواند باعث ایجاد لرزش شدید شود. در مرحله راه اندازی؛ اگر تنش داخلی بدنه پمپ از انبساط حرارتی و سایر جنبه ها نتواند آزاد شود، باعث تغییراتی در سفتی سیستم تکیه گاه شفت می شود. هنگامی که سفتی تغییر یافته مضرب جدایی ناپذیر فرکانس زاویه ای سیستم باشد، رزونانس رخ می دهد.