泵友圈动设备技术交流第80期

问：如图，这是一台国产化的950方、900米的BB3离心泵，目前出现驱动端垂直振动大（速度值8mm/s）的问题，其他位置振动值正常，且位移值正常，频谱图中5倍频与7倍频偏高，请问是什么问题？这台泵在试车时，有设置前置泵为其增压。

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答1：建议首先重新复核并校正电机与泵的联轴器对中精度。

答2：需确认叶轮叶片数量。若振动主要由叶片通过频率（BPF）引起，通常驱动端与非驱动端均会出现较大振动。当前驱动端垂直振动显著大于水平振动，可能是因为垂直方向刚度相对较弱。此外，建议排查驱动端轴承（或轴瓦）的顶隙是否偏大。

提问者反馈：非驱动端2个叶轮为5叶片，驱动端3个叶轮为7叶片。目前看，7倍频即为7叶片叶轮的通过频率（5倍频为5叶片叶轮的通过频率）。这台泵由前置泵供液。

答3：需进一步排查泵是否处于偏离设计工况（偏流量）的状态下运行，因为偏工况会加剧内部流场的紊乱与压力脉动。

答4：叶片通过频率（BPF）幅值偏高的常见原因包括：

1）转子或泵壳存在偏心；

2）采用了非均匀变距叶片设计；

3）壳体导叶（扩散器叶片）存在松动、弯曲或错位；

4）叶轮叶片磨损或因汽蚀受损；

5）运行工况点偏离最佳效率区（性能参数不匹配）；

6）系统阻尼参数不合适；

7）入口过滤器脏污、损坏或缺失；

8）入口或出口管线存在节流或流动限制。

答5：需注意的是，驱动端3个7叶片叶轮在轴线安装时并非完全重叠，通常会错开一定角度以抵消流体脉动（但第3级与第5级叶轮可能接近重叠）。该设备结构较为特殊，且在实验台测试时即表现为垂直振动偏高。一般而言，BB3型泵多为水平振动偏大；对于垂直安装的设备，其垂直方向的支撑刚度通常应高于水平方向，当前现象值得深入分析。

答6：确实，常规情况下水平振动更为突出。从频谱来看，非驱动端水平方向存在5X和7X，垂直方向仅有5X，且水平幅值大于垂直；而驱动端水平方向为7X，垂直方向同时存在5X和7X，且垂直幅值大于水平。

现场出现叶片通过频率振动故障，通常归结为两方面原因：

一是动刚度不足，即设备本体或相连管道的动刚度不足，在流体压力脉动作用下产生振动放大效应甚至共振，这在现场最为常见；

二是运行环境恶化，导致流体压力脉动幅值增大，激发了强烈的叶片通过频率振动。

提问者反馈：该泵已进行了多方面检查，再次试车后5倍频和7倍频依然偏高。目前厂家准备重新制作6叶片的叶轮，这需要一定的时间和成本。对于BB3型泵而言，如果判定为壳体流道存在问题，基本等同于设备报废。

问：请问哪家水泵符合这个标准（是一个海外项目需求，自来水输送泵）：

(三)卫生标准、互换性及标识规范(规范C对应章节)

所有接触生活饮用水的零部件，必须通过BS6920标准及/或EN 12873-2标准相关检测；需提交内衬、密封垫片卫生认证原件（WRAS认证/NSF认证）。

答1：选型需结合具体的输送介质和泵型来综合考量。国内确实有专门生产卫生级泵的企业，其产品通常能达到食品级要求。不过，如果是大型循环水泵，国内常规产品往往不太强调此类饮用水卫生认证。据业内了解，部分国际品牌（如苏尔寿）曾提供过符合卫生级标准的BB1型循环水泵，可作为参考。

答2：针对涉外项目，建议优先选择具备完善国际认证的品牌。在卫生级输送泵领域，阿法拉伐（Alfa Laval）、昆山新莱（Kinglai）、上海远安（Yuan'an）以及温州东正等企业均有相关产品。对于海外项目，阿法拉伐等国际品牌在WRAS、NSF等认证方面更为齐全，通过验收相对容易。由于欧美客户对涉及饮用水安全的设备要求极为严苛，选择认证体系完备的品牌能有效规避合规风险。

问：请问机封安装，需要几个方向和几个安装面的精度测量和调整？伯格曼机封损坏，说是安装偏了，如何在安装前确认？

答1：机械密封的安装精度主要涉及轴向和径向两个方向的测量与调整。安装前需重点测量压盖与轴（或轴套）的同心度、压盖端面对轴线的垂直度，以及轴的径向跳动和轴向窜动量。此外，必须准确测量并调整机封的弹簧压缩量，一般控制在50~65丝（0.50~0.65mm）之间，具体需以产品说明书为准。

答2：除了机封本身的安装尺寸，还需考虑转子系统的整体精度。建议测量一下轴瓦顶隙和转子抬量，确保转子在轴承中的支撑稳定。若轴瓦间隙过大或转子抬量异常，会导致转子在运行中产生过大的振动和偏摆，进而破坏机封的密封面贴合，这也是导致机封偏磨损坏的常见原因。

问：如图，请问单作用隔膜压缩机的十字头铜套与十字头之间无过盈正常吗，铜套可以用手轻轻按进去，有这种设计吗？

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答1：这种结构属于间隙配合，十字头销和铜套之间确实需要保留一定间隙。通常在检修时，主要是测量该配合间隙，若超差则需更换铜套。

提问者反馈：十字头销和铜套是间隙配合，我这个铜套和十字头本体也是可以滑动的。

答2：十字头铜套的主要作用是保护十字头销孔，防止其被快速磨损。为了保持十字头销的“浮动状态”并补偿运转时的受力变形，铜套与十字头本体之间必须保留一定的间隙配合（即无过盈），同时铜套与十字头销之间也需保留间隙配合，以便注入润滑油形成有效油膜。

如果铜套与十字头之间采用过盈配合或间隙极小，会导致铜套在运转时无法自由浮动，产生极大的装配应力，极易造成铜套转动、脱开或异常磨损；反之，如果间隙过大（完全无过盈且间隙超标），则会导致运转时部件间冲击力增大，破坏油膜，同样会加剧铜套和十字头的磨损。具体配合公差一般需严格参照装配图纸要求。

提问者反馈：厂家没有提供图纸。拆检发现这个情况不太理解，以前接触的普通往复式压缩机，十字头衬套一般是过盈压进去的。

答3：常规设计中，铜套与十字头本体确实多为过盈安装，且铜套和十字头上设有油槽，而十字头销与铜套之间则保留间隙，以利于形成油膜起到润滑效果。

答4：这种铜套与十字头本体存在间隙的设计，多见于部分国产隔膜压缩机。其重要原因是单作用隔膜压缩机的反向角较小甚至没有，容易导致铜套偏磨。这往往是因为部分厂家未能准确计算反向角和PV值（压力与速度的乘积）而采取的妥协设计。反向角小会导致偏磨，厂家可能“希望”铜套在运转时能够转动，认为间隙能让其转起来以均匀磨损。如果坚持采用滑动形式，PV值决定了铜套宽度必须加大。在设计已定型的情况下，可以通过提高铜套硬度或更换耐磨材料来改善；也可以尝试适当降低油压调节阀的压力，因为过高的油压会增加气体力的放大系数，加剧受力恶化。

提问者反馈：我这就是因为铜套内孔磨损很快，进行拆检时才发现铜套是活的。运行1000-2000小时，十字头销和铜套间隙就从8-9丝涨到了30丝以上，最严重的甚至达到50多丝。且呈现偏磨，筒体内孔基本被磨成椭圆形，一个方向间隙能到30丝，另一个方向才15丝左右。

答5：铜套出现无规则偏磨，必然会导致配合间隙迅速增大。常规安装铜套时，通常需要采用“冷冻铜套、加热十字头”的热装工艺来保证过盈配合。针对您设备的现状，这种设计可能是由于十字头配重不合理，导致往复惯性力不足。此外，建议排查设备是否有余隙调整机构，余隙设置不当也会严重影响受力状态。

问：如图，电机轴承瞬时失效，请各位专家给分析一下。

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答1：在进行故障分析前，必须先明确并收集以下关键运行参数：电机转速、运行电流、轴承温度、振动值、负载类型，以及故障前后电流与压力的变化情况。

提问者反馈：转速每分钟960转，瞬间就跳车了。运转时轴承温度一根直线，没波动。高压电机，220KW。

答2：该电机是否采用脂润滑？如果是，需排查是否因润滑脂干涸流失导致干摩擦。此外，还需检查轴承内部是否卡入了异物，导致转子瞬时卡死。

答3：具体温度数值是多少？是否有在线振动监测数据？故障前负载工况是否发生过突变？对于960转/分的低转速电机而言，轴承正常失效的概率极低。从您提供的图片来看，轴承外圈与电机轴承座之间似乎存在较大的间隙，这是否为拍摄角度造成的视觉误差？如果确实存在间隙，可能是轴承外圈发生“跑圈”（微动磨损）所致。

答4：初步推测可能是缺油导致的。

问：请教一下管道爆破吹扫，用的是什么材质的爆破板啊，多厚的？我们管道系统操作压力1.8MPa，用铝皮能行吗？

答1：爆破吹扫所使用的爆破片材质与厚度，需根据系统容积、吹扫压力及管径进行精确计算，不能盲目试压。在工程实践中，通常推荐使用橡胶石棉板或普通石棉板，厚度一般控制在1~3mm之间，并可通过在板上划“十”字或“井”字刻痕来精准控制爆破压力。对于您提到的1.8MPa操作压力，使用铝皮是极其危险且违规的。自制铝皮无法保证爆破压力的精度与抗疲劳性能，一旦压力失控，极易导致管道超压爆炸。

答2：强烈建议直接寻找具备特种设备制造许可的专业爆破片厂商进行定制采购。专业爆破片价格并不昂贵，且能确保爆破压力的允差在±5%以内。自行制作爆破片不仅无法保障吹扫质量，更会带来严重的安全隐患，完全没有必要为此承担巨大的安全风险。

问：请问上次卧式反应器大轴是什么原因断的查清楚了吗？我们的现在卧式反应器估计堵料了，刮得很响，担心这样下去轴撑不撑得住？

答1：大轴断裂通常由两方面原因共同导致：一是反应器内部堵料，导致转子严重超负荷运转；二是机尾轴承损坏频繁，轴承损坏后滚柱脱落，导致转子在机尾处发生卡滞（犯别），产生巨大的交变应力和冲击载荷，最终引发轴疲劳断裂。

答2：卧式反应器堵料时，底部沉积的物料会形成巨大的机械阻力，此时搅拌轴承受的弯曲应力和扭矩会呈指数级增加，极易引发断轴事故。此外，异响表明物料与内部构件（如刮板、搅拌桨或衬板）已发生严重的刚性摩擦，继续运转不仅会彻底损坏搅拌轴，还可能导致内部刮板脱落或衬板穿孔等二次破坏。

提问者反馈：我们过几天再打开清堵看看情况。