离心泵转子振动研究展望：需综合多学科的知识

离心泵是一种旋转式流体机械，运行时会由于各种各样的原因而产生振动，离心泵振动既具有一般旋转机械的常见振动现象，又具有水泵特有的流-固耦合、流体激振等特性。离心泵的核心部件是转子-轴承-基础系统，其中转轴与叶轮可以认为是转子，轴承和密封等属于静子。由于离心泵运行的安全性、长期性、稳定性等要求，必须对离心泵的运行进行实时监测，对出现的各种故障以及故障程度进行准确诊断，最大限度地提高其工作效率，减少检修次数，降低损失。

对于大型离心泵常出现的泵轴和密封环损坏以及电机窜轴等问题，理论分析认为是由于离心泵转子部件的振动引起的，目前所了解的引起转子振动的有以下原因：机电耦合，弯扭耦合，松动-裂纹耦合，松动-碰摩耦合耦合振动(如流固耦合、磁固耦合、气固耦合振动)，非对称转子-轴承系统碰摩系统，不平衡、初始弯曲、刚度非对称、不对中、油膜涡动和油膜振荡、旋转失速和喘振、摩擦与松动、转子裂纹、密封失稳、齿轮与滚动轴承故障等。

目前学者对于离心泵的振动分析大多数是从流固耦合，汽蚀等流体力学的角度上进行，但仅从流体力学的角度分析是不够的，结论是不够准确的。将解决各个独立故障的的方法结合起来，分析离心泵运行中出现的故障，比如分析离心泵的抱轴现象时，可将流固耦合、汽蚀和碰摩耦合理论结合起来考虑。

由于离心泵的运行涉及到多学科的知识，因此运行中出现的故障，应该考虑多学科的知识内容，今后离心泵转子振动问题的研究可以从以下几个方面着手：

(1) 用先进的LDV，PU，PDV等测试技术对离心泵内部流动进行测试和分析，揭示其内部流动的规律，分析其流动状态的不同对离心泵转子振动的影响；

(2) 以试验数据为依据，针对离心泵的结构对其转子振动特性的影响，考虑离心泵内的流动损失等原因，对离心泵的结构设计进行改造；

(3) 结合已有的分析转子振动系统的理论，根据试验所得的数据，考虑水泵转子特有的特性提出符合离心泵转子振动的分析理论；

(4) 综合现有转子振动系统的特性，考虑各个故障的固有特点提出相应的区分办法，从而预先估计、分析其可能出现的故障以及故障对离心泵运行的影响程度。将解决各个独立故障的的方法结合起来，分析离心泵运行中出现的故障，比如分析离心泵的抱轴现象时，可将流固耦合、汽蚀和碰摩耦合理论结合起来考虑。

本文由声振之家根据赵万勇、自双宝、马鹏飞等人撰写的《离心泵转子振动研究现状与展望》一文整理而成，该文刊登于《流体机械》2011年第3期。

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