Analyse des cinq principales causes de vibrations des pompes à boues

Les pompes à boues sont des équipements mécaniques courants utilisés dans de nombreuses industries chimiques et métallurgiques. En effet, leur fonctionnement peut engendrer des vibrations dues aux conditions de fonctionnement de l'équipement. Quelle est donc la cause des vibrations de la pompe à boues ? Le fabricant CNSME a tiré les conclusions suivantes de son analyse. Examinons-les ! Analyse des causes des vibrations de la pompe à boues :

1. Défaut de déséquilibre massique de la turbine. La force centrifuge générée par le déséquilibre massique de la turbine agit constamment sur la pompe à boues. À la sortie d'usine, chaque pièce est inspectée et réglée, notamment la turbine, qui a subi une détection d'équilibre statique/dynamique et une correction de perçage/fraisage. La position du déséquilibre massique est ensuite traitée. À ce stade, la turbine présente un équilibre massique relativement bon, ce qui assure un fonctionnement stable de la pompe à boues et une faible vibration. Cependant, après une utilisation prolongée, l'usure de la turbine et les marques dues à l'adhérence de la boue de minerai peuvent entraîner une rupture de l'équilibre massique global de la turbine, entraînant une charge partielle. À ce stade, la force centrifuge exercée sur le côté le plus lourd de la roue à scories augmente, notamment lorsque la pompe à boues tourne à grande vitesse. Cette lourde roue provoque un déséquilibre important de la force de rotation. La mesure révèle alors une augmentation progressive de l'amplitude des vibrations du côté moteur vers le côté corps de pompe.

2. Défaillance due aux vibrations causée par l'accouplement

Les vibrations causées par l'accouplement sont plus fréquentes dans les pompes à boues, notamment celles à accouplement rigide. Les vibrations entre le moteur et la pompe résonnent dans la transmission de l'accouplement, ce qui les intensifie. Même l'accouplement à axe de colonne, plus courant dans les pompes à boues, produit des vibrations violentes et brèves, car l'axe de colonne/la bague de collage et les autres composants ne peuvent pas suivre le mouvement axial. Bien qu'une défaillance de l'accouplement provoque également des vibrations dans la pompe, celles-ci sont bien moins importantes que celles causées par une défaillance de la roue.

Une fois la production terminée, le nivellement de l'accouplement est également effectué ultérieurement. Ce nivellement et celui de la turbine visent également à réduire les forces déséquilibrées générées lors de la rotation. Cependant, outre le redressement automatique de la masse, l'accouplement doit également tenir compte de l'équilibre de l'installation et de la coordination des deux accouplements. Outre l'équilibre de sa propre masse, l'équilibrage d'une paire d'accouplements doit respecter les deux conditions suivantes : (1) chevauchement des points intermédiaires des deux paires de roues, c'est-à-dire chevauchement des cercles extérieurs des deux paires de roues ; (2) parallélisme des surfaces de jointure (surfaces d'extrémité) des deux paires de roues (deux points et lignes intermédiaires parallèles). Seules ces deux conditions permettent de garantir un fonctionnement stable de l'équipement et de limiter l'usure des pièces de rechange de l'accouplement.

3. Vibrations causées par le desserrage des boulons de serrage

Même les équipements en bon état de fonctionnement peuvent présenter un phénomène de micro-secousses. Après un certain temps de fonctionnement, les boulons du corps de pompe, du support de palier, du pied et d'autres pièces se desserrent plus ou moins. Une fois le boulon desserré, le corps de pompe vibre davantage en raison de la perte de contrainte. Il arrive que les boulons serrés ne puissent pas être resserrés à temps après leur desserrage, ce qui accentue les vibrations. Cette augmentation des vibrations entraîne un desserrage et une usure accrus des boulons, créant ainsi un cercle vicieux et aggravant les défaillances de la pompe à boues.

4. Défauts causés par l'usure des roulements ou une lubrification insuffisante

La durée de vie du roulement est directement liée à l'environnement d'utilisation et à la lubrification. Les fuites d'huile sont fréquentes. Une mauvaise étanchéité des extrémités d'arbre du support de roulement peut entraîner des fuites d'huile prolongées, ou la présence d'impuretés dans l'huile peut obstruer la rainure de guidage d'huile et l'endommager des deux côtés du support. Une lubrification insuffisante du roulement peut engendrer des bruits et des vibrations anormaux, qu'il soit usé ou non. En effet, en l'absence de film lubrifiant, les billes du roulement entrent en contact direct métal contre métal, ce qui entraîne une perte d'absorption des chocs. Bien que légères, les vibrations sont alors nocives pour l'équipement. Par ailleurs, les supports de roulement de nombreuses pompes à boues utilisent des joints labyrinthes. Ce joint peut garantir que l'huile de lubrification ne fuit pas, mais il ne peut pas garantir que les impuretés du monde extérieur ne pénètrent pas dans le roulement, ce qui peut facilement provoquer la contamination du roulement à l'extérieur et son usure.

5. Défaillance de l'équipement due à une alimentation instable. Les conditions de fonctionnement des pompes à boues sont généralement difficiles. La plupart des pompes à boues sont des pompes à grand débit. Lors du transport des boues, la présence de gros morceaux d'impuretés perturbe inévitablement l'alimentation, voire bloque la pale. En cas d'alimentation instable ou insuffisante, une cavitation importante se produit dans la chambre de la pompe, affectant gravement l'équilibre de la turbine, ce qui non seulement produit des vibrations, mais endommage également gravement l'équipement.

Voici les cinq principales causes de vibration des pompes à boues recensées par le CNSME. Bien sûr, d'autres facteurs peuvent également être à l'origine de ces vibrations. Les utilisateurs sont donc invités à communiquer avec nous et à nous améliorer !