基于轴系轨迹的水泵机组振源识别理论初探

李耀辉，朱双良



基于轴系轨迹的水泵机组振源识别理论初探

李耀辉1，朱双良2

（1. 云南省水利水电投资有限公司，昆明 650051； 2. 云南水投牛栏江滇池补水工程有限公司，昆明 650051）

大型水泵机组的振动其诱因具有多源性，且振动分析主要依靠工程经验，具有一定的不确定性。本文以立式水泵机组电动机转子和水泵转轮形心轨迹运动方程为基础，通过理论推导发现水泵机组可测振动摆度与轴系运动参数之间存在关联。将水泵机组轴系振动的振源分为内部因素和外部因素两类，进而分别建立了内部因素与轴系摆度、外部因素与轴系摆度之间的转移矩阵。根据振源特性和轴系摆度之间的物理分析，提出了以轴系摆度为观测基础的振源识别方法。最后，结合某泵站的实例进行了分析。本文提出的方法揭示了可测轴系摆度参数与系统运动参数之间的内在耦合动力学机制，是对轴系振动分析理论的一种积极的探索和尝试。

水泵机组；电动机；轴系振动；轨迹方程；振源识别；转移矩阵

0 前言

大型水泵机组尺寸大、相对刚度弱，由此引起的振动问题已成为影响大型水泵机组安全稳定运行和提高运行管理水平的关键技术问题[1]。为提高大型泵站的运行管理水平，一些大型泵站已配置以轴系摆度为核心的实时振动监测系统[2-4]。近年来，针对大型水泵轴系的研究逐步增加，如有限元计算方法与转子动力学方法相结合在水泵机组轴系振动分析中可获得更精细的结构振动特性[5,6]、有限元方法与试验测试相结合的研究[7,8]，轴系振动信号的提取算法研究[9-11]等。……