Mitkä ovat vaakasuuntaisten keskipakopumppujen yleiset tärinävikatilat?

Vaakasuuntaiset keskipakopumput niillä on kriittinen rooli teollisessa tuotannossa, ja tärinä on keskeinen indikaattori niiden toimintakunnosta ja luotettavuudesta. Epänormaali tärinä ei ainoastaan ​​nopeuttaa kriittisten komponenttien, kuten laakerien, mekaanisten tiivisteiden ja kytkimien, kulumista, vaan voi myös johtaa odottamattomiin seisokkeihin.

1. Mekaaniset vikatilat

Mekaaninen vika on yleisin ja tuhoisin tärinän lähde keskipakopumpuissa. Sen ominaisuudet esiintyvät usein roottorin nopeuden (1X), kaksinkertaisella nopeudella (2X) tai suuremmilla harmonisilla taajuuksilla.

1.1 Epätasapaino

Epätasapaino johtuu epätasaisesta massan jakautumisesta juoksupyörässä, kytkimessä tai itse pumpun akselissa.

Syyt: valuvirheet, epätasainen kuluminen, epäsymmetrinen kiila tai kiilaura tai juoksupyörän korroosio/likaantuminen pitkäaikaisen käytön aikana.

Tärinäominaisuudet: Tärinäenergia keskittyy ensisijaisesti 1X nopeuden taajuuteen, amplitudi on tyypillisesti suuri ja värähtelyn suunta (säteittäinen) on vakaa.

Vaikutus: Tämä aiheuttaa säännöllisiä keskipakovoimia pumpun akselin pyörimisen aikana, jotka jatkuvasti kohdistavat niitä laakereihin ja kiihdyttävät laakereiden väsymistä.

1.2 Virheellinen kohdistus

Virheellinen kohdistus viittaa keskilinjan tai kulman poikkeamaan vetolaitteen (esim. moottorin) ja pumpun akselin välillä.

Tyypit: Rinnakkais- ja kulmapoikkeamat luokitellaan seuraavasti.

Tärinäominaisuudet: Tyypillisin ominaisuus on tärinäenergian merkittävä kasvu 2X pyörimisnopeuden taajuudella, vaikka 1X ja 3X taajuuksia voi myös esiintyä. Säteittäinen kohdistusvirhe voi olla suurempi 2X pyörimisnopeuden taajuudella, kun taas kulmapoikkeama on suuri sekä 1X että 2X taajuuksilla.

Vaikutus: Tämä aiheuttaa ajoittain taipumista ja jännitysmuutoksia kytkimessä pyörimisen aikana, jolloin syntyy merkittäviä reaktiovoimia, jotka voivat vaurioittaa kytkintä, laakereita ja mekaanisia tiivisteitä vakavasti.

1.3 Laakerien viat

Laakerit ovat tärkeitä komponentteja, jotka kestävät radiaalisia ja aksiaalisia voimia. Niiden vika on yksi tärkeimmistä laitteiden seisokkien syistä.

Tärinäominaisuudet: Laakeriviat eivät ilmene 1X tai 2X taajuudella, vaan ne tuottavat ainutlaatuisia korkeataajuisia värähtelyjä, joita kutsutaan laakerin ominaistaajuuksiksi. Nämä taajuudet sisältävät sisäkilpailun (BPFI), ulkokilpailun (BPFO), pallon/rullan (BSF) ja häkin (FTF) taajuudet.

Kehitysvaihe: Varhaisen vaiheen viat voivat ilmetä korkeataajuisena satunnaiskohinana; keskivaiheessa ilmaantuu erilliset laakerin ominaistaajuudet ja niiden harmoniset; myöhäisessä vaiheessa nämä taajuudet ylikuormituvat, mikä ilmenee laajakaistaisena korkeataajuisena värähtelynä.

1.4 Perustuksen löysyys ja rakenteellinen resonanssi

Perustuksen löysyys ja resonanssi ovat "näkymättömiä tappajia" keskipakopumpun tärinädiagnoosissa.

Mekaaninen löysyys: Löystyneet ankkuripultit, epätasaiset pohjalevyt tai liiallinen välys laakerin istukan ja alustan välillä.

Tärinäominaisuudet: Ilmenee tyypillisesti sarjana harmonisia värähtelyjä 1X, 2X ja 3X nopeuden taajuuksilla, joissa on usein puolinopeuksia (0,5X) tai jopa monimutkaisempia aliharmonisia, ovat tyypillisiä merkkejä epälineaarisesta mekaanisesta löysyydestä.

Rakenneresonanssi: Ilmenee, kun pumpun toimintataajuus (1X) lähestyy pumpun tai putkiston ominaistaajuutta.

Vaikutus: Seurauksena on värähtelyn amplitudin dramaattinen vahvistuminen, jolloin pienetkin epätasapainot tai kohdistusvirheet aiheuttavat merkittävää tärinää.

2. Hydrauliset vikatilat

Hydraulihäiriöt johtuvat nesteen virtauksen tai paineen muutoksista ja liittyvät läheisesti pumpun toimintapisteeseen.

2.1 Kavitaatio

Kavitaatio on kuplien muodostumisen ja romahtamisen ilmiö, jonka aiheuttaa pumpun imupuolen paineen putoaminen pumpattavan nesteen kylläisen höyryn paineen alapuolelle.

Tärinäominaisuudet: Syntyy ainutlaatuinen, satunnainen laajakaistainen kohina, jossa tärinäenergia leviää korkealla taajuudella ja kuulostaa kivien vieriviltä tai rikkoutuvilta pumpun rungossa.

Vaikutus: Kavitaatio aiheuttaa vakavia pistevaurioita juoksupyörän materiaaliin, mikä johtaa jyrkkään nousun ja tehokkuuden laskuun.

2.2 Ylijännite ja kierrätys

Hydraulista epävakautta voi ilmetä, kun keskipakopumppu toimii alle tai yli sen suunniteltu virtausnopeus (BEP), erityisesti pienillä virtauksilla.

Kierrätys: Pienillä virtauksilla neste voi virrata takaisin juoksupyörän tulo- tai ulostuloaukossa aiheuttaen hydraulisen iskun.

Ylijännite: Joissakin keskipakopumpuissa tai usean pumpun rinnakkaisissa järjestelmissä voi esiintyä suuria, säännöllisiä paineen ja virtauksen vaihteluita alhaisen virtauksen käytön aikana.

Tärinäominaisuudet: Ilmenee tyypillisesti matalataajuisena värähtelynä, tyypillisesti alle 1-kertaisena pyörimisnopeuden, tai laajakaistaisena matalataajuisena energian kertymisenä. Tämä tärinä kohdistaa syklisiä iskukuormituksia laakereihin.

2.3 Terän päästötaajuus (BPF)

BPF on paineen pulsaatio, joka aiheutuu nesteen jaksoittaisesta häiriöstä juoksupyörän siipien kulkiessa kierukan leikkausvesi- tai diffuusorisiipien läpi.

Laskenta: BPF = nopeus × terien lukumäärä.

Tärinäominaisuudet: Tärinäenergia on keskittynyt BPF:ään ja sen harmonisiin.

Vaikutus: Vaikka yleensä normaali toimintailmiö, jos BPF-amplitudi on liian korkea, se tarkoittaa, että kierukkakielekkeen ja juoksupyörän ulkohalkaisijan välinen välys (säteittäinen välys) ​​ei ole suunniteltu oikein tai se on voimakkaasti kulunut tai että juoksupyörän ja kierteen välillä on hydraulinen yhteensopivuusongelma.