柱塞泵的供液不是一个连续的过程,就出现了供液有间断的现象,而柱塞泵的震动主要是由于供液不稳定,柱塞泵的压力变化所引起的,通常主要表现为出口管线的震动,而管线的震动是由压力的波动引起的,压力的波动又是由流量波动引起的,因此,解决好柱塞泵的振动问题,重点做好以下几个方面。
1、 选择适合的柱塞泵,尽量减弱流量波动引发的震动。由于柱塞泵是往复运动,其排量是脉动的,内部能量交替转化,介质获得的压能不均衡,通常以冲击方式向外传递,引起的水击现象容易产生震动,因此,尽量减小流量波动是关键,选择适合的奇数缸的泵能获得平稳的流量。要严格按照设计工艺参数、工艺要求,充分考虑输送介质等要求,并结合工况要求,确定好泵的大工作压力和流量,来初步确定泵的规格,建议所选泵的额定工作压力一般要比系统大工作压力大20%-60%,因此,选择符合要求的泵是关键。
2、 合理安装,防止安装不合理出现的震动。柱塞泵的压能取决于管路阻力,若管路存在过多的弯头、拐角,将造成阻力加大引起液体在一局部位置呈现出无序状态,产生冲击引起震动。正常情况下,介质在管道内部的流动为层流,但遇到阻力时,这种层流现象变为湍流,产生脉动冲击现象引起震动,因此,柱塞泵的安装非常重要,要防止安装不合理产生的震动。柱塞泵的泵体安装要求比较严格,油泵可安装成任何方向(好水平放置),但要求泵的转动轴和电机输出轴要保证其同心度,跳动允许误差?Q0.10mm,泵轴安装孔对法兰安装端面垂直度的跳动允许误差?Q0.10mm,特别是泵轴上不得施加径向或轴向载荷,也不允许刚性连接,建议泵和电机的连接好采用皮带连接,皮带松紧度适中。柱塞泵可采用支座或法兰安装,泵和电机好有共同的基础支座,结构要牢固,刚性好,并能充分吸收震动。也可以在柱塞泵的进出口处安装金属波纹软管,进一步消除压力波动。同时要求油泵进油口连接法兰,接头以及整个吸油管道必须严格密封,防止漏气,否则会引起噪音和系统震动,并使油箱内产生大量的气泡,降低泵的使用寿命。油泵的吸油管道通径应不小于泵入口通径,吸入管道多允许有1-2个弯管接头,也可以采用内涂管线及球阀,进一步优化流程,也可以大大改善管路引起的震动。油箱内应设有隔板,用来分隔回油带来气泡和污染物,回油管、泄油管应伸到油面以下(不得直接和泵的入口连接),防止回油飞溅引起气泡。
3、 改善供液方式,防止供液不足。柱塞泵由于自身的原因,必然会出现供液不连续的现象,因此,提高供液的连续性是关键。
一般情况下,液体在大气压的作用下,能够正常吸入,因此提高入口压力,防止气体进入泵的体内,使柱塞泵获得比较平稳的液流。如果在高原地带,采用大罐直接进液,应尽量提高压差,缩短进液管线的距离,都可以有效提高进口压力;在平原地带,在柱塞泵进口安装灌注泵,来提高吸入池液面的压力,也可根据实际情况加大泵吸入口管径以改善柱塞泵的吸入条件,从而减小压力波动和管线的震动。
4、 定期检查蓄能器,杜绝失效产生的震动。蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来,当系统需要的时,又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来,重新补供给系统,它有能够吸收系统的压力震荡,减少泵体的机械振动。同时,蓄能器又能起到安全作用,当系统瞬间压力增大时,它可以吸收这部分的能量,保证整个系统压力正常。它又能起到保护作用,当压力超过设定的额定压力时,蓄能器的安全阀打开,泵体的出口压力瞬间降低,可以防止压力过高对泵的出口设备和管线造成破坏。建议柱塞泵的蓄能器一般使用氮气,由于氮气稳定,不会引起火灾或其他危险因素,充气压力为工作压力的65%作用。
5、 加强对泵和重点附属设施的检查。由于柱塞泵输送的介质的大多没有经过严格的处理或者是原油,含有大量盐分和腐蚀性物质,泵阀工作一段时间后,就会出现关闭不严,从而引发管路压力忽高忽低产生剧烈震动,因此,定期检查是不可缺少的。在实际操作中,有时由于使用时间过长,或者操作者的失误,造成阀门开启不全、关闭不严的情况时有发生,而对流体产生了节流作用,因此,制定严格的检查制度,把此处作为重点管理,经常检查出口阀门开启度,确保完全开启,防止泵阀关闭不严引起的震动。
6、 定期对泵进行全面的维护。原则上,柱塞泵小修周期为3个月,大修周期为24个月,也可根据运行状况合理确定。柱塞泵的使用寿命的长短,泵体的使用状况与平时的维护保养、液压油的数量和质量,油液清洁度有关,要尽量避免输送介质中的颗粒对柱塞泵磨擦,出现磨损封闭不严的现象,引起泵的运行不平稳,造成的泵体震动。