Nguyên nhân và cách phòng ngừa rung động của máy bơm: Quan điểm của nhà sản xuất đúc

Tại sao độ rung của máy bơm xứng đáng hơn một cách khắc phục nhanh chóng

Một đội bảo trì từng thay thế phốt cơ khí trên máy bơm ly tâm 30 kW ba lần trong vòng năm tháng. Rôto đã được cân bằng, khớp nối được căn chỉnh và nền được trát lại. Chỉ số rung vẫn vượt quá giới hạn của ISO 10816-3. Biến số bị bỏ qua là tình trạng của các bộ phận đúc ở phía trước: lõi cánh quạt đã dịch chuyển một chút trong quá trình đúc, khiến một bức tường lối đi mỏng hơn những bức tường khác. Độ lệch nhỏ đó đã tạo ra sự mất cân bằng thủy lực ở tần số cánh gạt, đây chính xác là loại vấn đề tồn tại trong quá trình cân bằng thông thường.

Rung động của máy bơm không phải là lỗi ở một điểm duy nhất. Đó là hệ quả đo được của các lực cơ học, thủy lực và kết cấu tác động lên các bộ phận bên trong bơm quay và tĩnh. Hình học đúc và độ bền bên trong là một phần của phương trình đó. Việc chờ đợi cho đến khi máy bơm hoạt động tại hiện trường sẽ khiến vấn đề trở nên tốn kém; giải quyết nó ở giai đoạn casting làm cho nó có thể ngăn ngừa được.

Nguyên nhân chính gây rung động máy bơm

Kinh nghiệm thực địa với cả OEM máy bơm và người dùng cuối cho thấy hầu hết các vấn đề về rung động đều thuộc ba loại: cơ khí, thủy lực và liên quan đến hệ thống. Một máy bơm duy nhất thường có sự kết hợp của hai hoặc ba, đó là lý do tại sao cách tiếp cận từng thành phần lại thất bại.

Nguồn cơ khí

Mất cân bằng rotor là nguyên nhân cơ học phổ biến nhất. Nó có thể đến từ bánh công tác bị chặn một phần, xói mòn hoặc phân bố vật liệu không đồng đều trong bánh công tác đúc nơi sự dịch chuyển lõi tạo ra các phần dày và mỏng. Sự lệch tâm giữa trục động cơ và máy bơm, vòng bi bị mòn và chân mềm đều tạo ra các dấu hiệu rung động điển hình, nhưng chúng hiếm khi bắt đầu mà không có thứ gì đó khuếch đại chúng. Nếu cánh quạt đúc không chắc chắn thì ngay cả việc căn chỉnh hoàn hảo cũng không loại bỏ được tốc độ chạy tối đa 1x.

Nguồn thủy lực

Kích thích thủy lực xuất phát từ trường áp suất bên trong máy bơm. Sự tạo bọt, tuần hoàn hút, tuần hoàn một phần tải và tương tác giữa các cánh đều tạo ra các lực dao động. Các đường dẫn dòng chảy của vỏ và bánh công tác xác định lực đó phát triển mạnh đến mức nào. Độ nhám của vật đúc, sự thay đổi đột ngột về độ dày của thành hoặc lưỡi xoắn ốc được trộn không chính xác có thể làm tăng mức độ nhiễu loạn và tạo ra trường áp suất không ổn định.

Nguồn hệ thống và cài đặt

Độ biến dạng của đường ống, độ cứng của móng và sự cộng hưởng sẽ khuếch đại bất kỳ lực cơ học và thủy lực nào đã có sẵn. Khi tần số riêng của vỏ máy bơm, tấm đế hoặc hệ thống đường ống trùng với tần số cưỡng bức, các khuyết tật nhỏ sẽ tạo ra rung động lớn. Độ cứng của vỏ được kiểm soát bởi kết cấu tường và mô đun vật liệu của nó; vật đúc có thành không đồng nhất có thể có độ cứng tính toán không phù hợp với thực tế.

Chất lượng đúc làm cho độ rung tốt hơn hay tệ hơn như thế nào

Nhiều lỗi hiện trường bắt nguồn từ vật đúc bắt nguồn từ đường dẫn thủy lực: bánh công tác, bề mặt mòn và vỏ xoắn ốc. Đúc chính xác mang lại hai ưu điểm: hình dạng gần như lưới giúp giảm thiểu biến dạng vật liệu và tính toàn vẹn bên trong có thể lặp lại trong suốt quá trình sản xuất.

Hình học cánh quạt và cân bằng rôto

Các đường dẫn dòng của bánh công tác thường được để nguyên dạng đúc ngoại trừ các khu vực trục, lỗ khoan và vòng mài mòn. Do đó, quá trình đúc xác định độ dày của mỗi cánh và hình dạng của mỗi kênh dòng chảy. Sự dịch chuyển lõi, độ xốp co ngót và lõi lệch trục gây ra sự mất cân bằng khối lượng và lượng chất lỏng nạp vào không đồng đều. Một chất lượng cao đúc cánh quạt lưỡi với độ dày thành được kiểm soát giúp cho máy cân bằng thực hiện công việc nhẹ nhàng hơn nhiều và giảm thiểu sự mất cân bằng còn sót lại khi vận hành.

Các nhà sản xuất, nhà cung cấp OEM đúc cánh quạt bằng thép không gỉ tùy chỉnh Ninh Ba Etdz Andrew Precision Cast Co., Ltd. là nhà sản xuất khuôn đúc cánh quạt Trung Quốc và nhà sản xuất lưỡi chính xác bằng thép không gỉ tùy chỉnh... Xem sản phẩm →

Tính nhất quán của tường vỏ bơm và tần số tự nhiên

Vỏ là thành phần đúc lớn nhất và là hạn chế về cấu trúc chính của rôto. Nếu thành ống vách thay đổi do chuyển động của lõi hoặc độ xốp thì độ cứng và độ giảm chấn sẽ thay đổi cục bộ. Điều này có thể chuyển tần số tự nhiên sang phạm vi tốc độ hoạt động. Độ chính xác đúc bơm ly tâm được sản xuất với các phần đồng nhất cho phép các nhà thiết kế tin tưởng vào mô hình phần tử hữu hạn của họ và tránh những bất ngờ trong quá trình vận hành.

Các nhà sản xuất, nhà cung cấp OEM đúc máy bơm ly tâm bằng thép không gỉ tùy chỉnh Ninh Ba Etdz Andrew Precision Cast Co., Ltd. là nhà sản xuất máy bơm ly tâm đúc của Trung Quốc và máy ly tâm chính xác bằng thép không gỉ tùy chỉnh... Xem sản phẩm →

Hoàn thiện bề mặt và kích thích thủy lực

Độ nhám bề mặt bên trong máy bơm làm tăng tốc độ phát triển của lớp ranh giới và làm tăng tổn thất thủy lực. Quan trọng hơn, các bề mặt gồ ghề tạo ra nhiễu loạn cao hơn đến các lưỡi xoắn ốc và cánh quạt, làm tăng tiếng ồn và độ rung của cánh quạt. Bề mặt đúc đầu tư mịn hơn so với đúc cát thông thường, do đó máy bơm chạy êm hơn và mức độ kích thích vẫn thấp hơn. Đây không phải là vấn đề thẩm mỹ; nó là một hành vi cơ học có thể đo lường được.

Một cách thực tế để chẩn đoán rung động của máy bơm

Sử dụng đường dẫn có cấu trúc thay vì thay thế các bộ phận. Đầu tiên, so sánh độ rung ở vòng bi máy bơm và động cơ theo hướng ngang, dọc và dọc trục ở tốc độ chạy 1x và ở mức băng thông rộng. Thứ hai, hãy xem nội dung tần số: 1x thường biểu thị sự mất cân bằng hoặc lệch tâm; 2x biểu thị độ lệch; tần số cánh gạt có nghĩa là kích thích thủy lực; nội dung ngẫu nhiên tần số cao có thể có nghĩa là xâm thực. Thứ ba, kiểm tra điểm làm việc của máy bơm. Nếu nó không đạt được hiệu quả tốt nhất, lực tuần hoàn có thể xuất hiện ngay cả với một cỗ máy hoàn hảo. Thứ tư, xác minh NPSHa so với NPSHr.

Chỉ sau những lần kiểm tra này, bạn mới nên xem xét các bộ phận bên trong: kiểm tra cánh quạt và vỏ bằng phép đo kích thước, siêu âm độ dày thành và chất thẩm thấu thuốc nhuộm. Nhiều cái gọi là rung động bí ẩn trở nên rõ ràng khi người ta phát hiện thấy một cánh quạt có độ dày thành chênh lệch là 3 mm và có cụm xốp trong một đoạn.

Những gì cần tìm ở một nhà cung cấp vật đúc

Khi vấn đề rung động của máy bơm có nguồn gốc luyện kim hoặc hình học, giá trị của nhà cung cấp vật đúc chính xác sẽ trở nên rõ ràng. Điều quan trọng không phải là tài liệu quảng cáo mà là bốn khả năng cụ thể. Đầu tiên, độ lặp lại của quy trình: khả năng tái tạo cùng một cụm lõi và độ dày vỏ trên mỗi lô. Thứ hai, độ bền của vật liệu: độ xốp thấp và không có xỉ bị giữ lại trong khu vực thủy lực. Thứ ba, kiểm soát kích thước: tuân thủ dung sai ISO 8062 CT giúp giữ độ dày thành và căn chỉnh cổng trong một dải hẹp. Thứ tư, chất lượng bề mặt: lớp hoàn thiện đồng nhất không cần mài nhiều, có thể làm biến dạng đường chảy.

Cơ sở đúc chính xác của chúng tôi áp dụng các tiêu chí này cho mọi bộ phận của máy bơm, từ cánh quạt nhỏ đến vỏ xoắn ốc lớn. Ví dụ, đối với các ứng dụng có môi trường mài mòn hoặc dạng sợi, đúc cánh quạt ly tâm xoắn ốc cung cấp giải pháp thay thế chống tắc nghẽn, ít rung khi hình dạng vật đúc được giữ chính xác.

Các nhà sản xuất đúc cánh quạt ly tâm xoắn ốc bằng thép không gỉ tùy chỉnh, OEM S Ninh Ba Etdz Andrew Precision Cast Co., Ltd. là các nhà sản xuất đúc cánh quạt ly tâm xoắn ốc của Trung Quốc và các nhà sản xuất thép không gỉ tùy chỉnh... Xem sản phẩm →

Thời điểm tốt nhất để thảo luận về độ rung là trước khi bản vẽ thành phần bị đóng băng. Nhà cung cấp hiểu được sự mất cân bằng do vật đúc gây ra, độ nhạy của độ dày thành và các yêu cầu về bề mặt thủy lực có thể điều chỉnh thiết kế để tránh các nguồn kích thích tiềm ẩn. Điều đó hiệu quả hơn nhiều so với bất kỳ hệ thống giám sát rung động nào được lắp đặt sau này.

Kết luận

Rung động của máy bơm không bao giờ có một nguyên nhân duy nhất, nhưng chất lượng sản xuất của các bộ phận đúc là mẫu số chung thường bị đánh giá thấp. Sự mất cân bằng, nhiễu loạn cánh quạt, sự cộng hưởng và sự mất ổn định đều có thể bắt nguồn từ hình dạng và độ chắc chắn của vật liệu của cánh quạt và vỏ. Việc chọn đối tác đúc có khả năng kiểm soát độ dày thành, tính toàn vẹn bên trong và độ hoàn thiện bề mặt sẽ giảm khả năng xảy ra sự cố rung trước khi vận chuyển máy bơm. Lần tới khi máy bơm rung vượt quá giới hạn, hãy nhìn vào kim loại chứ không chỉ máy.