给水泵振动测试分析及处理

1 简介

梅州市嘉诚电力有限公司 (梅县发电厂一期工程) (2×50MW汽轮发电机组) 4号电动给水泵系沈阳电机厂和沈阳水泵厂出品, 三相异步电机型号为YK1600—2/990, 给水泵型号为2DG—10, 采用齿式联轴器联接, 运行转速为2982r/min。电动给水泵轴系结构如图1所示。

电动给水泵及其附属管道由梅州市嘉诚电力有限公司自行设计、安装, 于1996年10月投运以来, 一直存在给水泵轴承振动超标现象, 经过多次大修、小修、消缺等处理均不能彻底解决给水泵振动问题。

2005年10月19至20日对该给水泵进行了振动及系统参数测试, 诊断振动故障的主要原因为给水泵转子存在一定的一阶质量不平衡, 并进行了现场动平衡试验, 受现场动平衡加重位置的限制, 建议将给水泵转子上平衡台进行平衡、并调整轴瓦的顶隙和侧隙。

梅州市嘉诚电力有限公司将给水泵转子返厂进行动平衡, 回装时并对轴瓦间隙进行了调整, 开机后给水泵振动大幅度降低至优秀水平。至此, 长期困绕梅州市嘉诚电力有限公司的4号给水泵振动问题得以圆满解决。

4号电动给水泵振动试验、振动诊断、动平衡试验、对策及处理结果进行详细总结。

2 测试系统

在电动机转子上粘贴反光带、在电动机定子上安装光电传感器, 即可获得键相信号 (以及转速信号) ;采用美国本特利公司生产的9200系列速度传感器和TK—83型振动表, 即可实现电动给水泵振动测量;采用时代集团北京时代之峰科技有限公司的TV300便携式测振仪即可实现实时频谱分析。

3 振动及检修历史

4号电动给水泵自投运以来的振动及检修情况列于表1。

4 本次大修情况

2005年8月13日～25日, 对4号给水泵进行大修, 主要目的还是消除给水泵轴承振动问题 (修前自由端瓦水平振动值为80μm～100μm;传动端瓦水平振动值为60μm～70μm) 。大修内容列于表2。

5 振动测试诊断

2005年10月19日对4号电动给水泵进行了振动试验, 空负荷工况及带负荷工况下振动数据以及系统参数记录列于表3。

分析发现给水泵轴承振动特征如下。

(1) 空负荷工况及带负荷工况下给水泵系统参数正常。

(2) 空负荷工况及带负荷工况下振动较为稳定。

(3) 振动问题主要反映在水平方向。

(4) 实时频谱分析结果表明, 振动主要分量为基频, 并含有少量的低频分量。

(5) 自由端瓦和传动端瓦的基频分量同相, 说明给水泵转子存在一阶质量不平衡, 应在给水泵转子跨内加重 (给水泵转子上无加重位置) 。

(6) 少量的低频分量表明轴瓦稳定性需要改善。

(7) 从安装记录来看, 轴系中心较好;但从振动数据来看, 开机状态下的轴系动态中心较差。

6 动平衡试验

由于给水泵转子内无加重位置, 从现场的实际情况出发, 决定在联轴器上试加重, 测量平衡效应。

10月20日在联轴器对轮上试加重183g∠90°, 开机后给水泵传动瓦水平振动基频分量大幅度降低至10μm左右, 但是给水泵传动瓦垂直振动基频分量和端瓦水平振动基频分量有所增大 (见表3) 。

根据影响系数计算发现, 现场在联轴器对轮上加重不能同时将给水泵传动端瓦和自由端瓦水平振动降低至合格水平。

7 对策

(1) 将给水泵转子在平衡台上进行精细动平衡, 改善转子平衡状态, 进一步降低轴系扰动力, 有助于降低运行状态下振动水平。

(2) 研磨轴瓦中分面, 将顶隙调整到下限;修刮轴瓦两侧, 将侧隙调整到上限。改善轴瓦稳定性, 提高轴系阻尼。

(3) 回装给水泵时, 应严格按照厂家工艺要求进行, 保证检修质量。

8 检修结果

梅州市嘉诚电力有限公司将给水泵转子返厂进行动平衡 (对多级叶轮进行打磨) 后, 在回装时将轴瓦顶隙调整到下限、将侧隙调整到上限。

12月15日开机后给水泵振动大幅度降低至优秀水平 (表4) 。至此, 长期困绕梅州市嘉诚电力有限公司的4号给水泵振动问题得以圆满解决。

摘要：4号给水泵一直存在轴承振动超标现象, 经过多次大修、小修、消缺等处理均不能彻底解决给水泵振动故障。现场测试分析振动及系统参数后, 诊断振动故障的主要原因为给水泵转子的一阶质量不平衡。建议将给水泵转子上平衡台进行平衡、并调整轴瓦的顶隙和侧隙, 提高振动稳定性。给水泵转子返厂动平衡、回装过程调整轴瓦间隙后, 给水泵振动大幅度降低至优秀水平。

关键词：不平衡,稳定性