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立式多级离心泵机组振源特性分析及振动控制研究
引言
随着离心泵技术的不断发展，立式多级离心泵机组在水泵行业中逐渐占据了重要地位。该机组在工业和民用领域被广泛应用，如供水、水处理、暖通空调等。然而，机组的振动问题也逐渐受到了重视。振动问题既是机器故障的一大原因，也会降低设备的寿命、影响稳定性和安全性。因此，对立式多级离心泵机组的振动特性进行研究，实现对机组的振动控制，具有重要的现实意义和科学价值。
一、立式多级离心泵机组的振源分析
1.机组叶轮失衡
机组叶轮的失衡是机组自旋振动的主要原因之一。当机组叶轮的旋转不均匀时，将产生往复振动。振幅随着失衡量的增大而增大。叶轮的失衡主要由以下几个方面造成：
a.制造方面：叶轮轴向间隙、加工精度不高等制造误差会直接影响叶轮的动平衡。
b.装配方面：由于机组的安装精度、加固方式等原因，叶轮可能在安装过程中被偏移或变形，导致叶轮失衡。
c.运行方面：机组在长时间运行过程中，由于磨损、腐蚀、结垢等原因，也可能导致叶轮失衡。
2.轴承振动
机组轴承不良会导致机组产生较大的振动。轴承失效的主要原因包括轴承材料、加工工艺、润滑和使用环境等因素。声学信号处理方法可以检测轴承振动，发现谷值异常，能够在轴承故障发展的早期进行判断和处理。
3.管路共振
管路共振主要是由于泵进出口管道的设计、施工和安装不当引起的。当泵所在的管道系统的自然频率与机组的自然频率相近时，机组就会发生共振。此时，机组与管道系统之间的振动能量扩散效应会导致系统的共振问题变得更为严重。
二、立式多级离心泵机组的振动控制
1.动平衡技术
在机组的制造和安装过程中，采用动平衡技术可以有效地减小叶轮失衡的影响。动平衡技术是指在机组运行中通过在叶轮上添加校正质量、调整各部分质量的平衡方法，使叶轮得到平衡。采用动平衡技术可以显著降低机组自旋运动产生的振动。
2.振动信号监测与分析
采用振动传感器对机组的振动进行监测和分析，可以有效地诊断机组故障，确定故障的原因和位置。使用适当的信号处理方法，如频域分析、时域分析、小波变换等，可以进一步提取振动信号的特征，定位和识别故障。
3.传递路径控制
传递路径控制是通过在传递路径上进行控制，如改善机组支撑使用的垫块材质、加入减震器等改善传递路径，达到减小振动能量的目的。传递路径控制主要是提高传递路径的振动能量阻尼，使能量流失，减小振动强度以达到控制振动的目的。
结论
立式多级离心泵机组的振动特性分析和振动控制研究是一个复杂的问题。叶轮失衡、轴承振动、管路共振等因素都会对机组产生较大的振动影响。研究机组的振动特性，采用动平衡技术、振动信号监测与分析、传递路径控制等技术可以有效地减少机组振动，提高机组的安全性和可靠性。在实际应用中，应根据不同的机组特点和工作条件，选择合适的振动控制措施，从而实现机组振动的最小化。