什么是叶片通过频率？泵叶片诊断 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是叶片通过频率？泵叶片诊断 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

什么是叶片通过频率？泵叶片诊断

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了解叶片通过频率

定义：什么是叶片通过频率？

叶片通过频率 叶轮叶片频率（VPF，也称叶轮叶片通过频率或简称叶片通过频率）是指旋转泵叶轮的叶片经过固定参考点（例如蜗壳导流片、扩散器叶片或泵壳结构）的频率。其计算方法为叶轮叶片数乘以轴的旋转频率（VPF = 叶片数 × 转速 / 60）。这相当于泵的叶片频率。 叶片通过频率 在粉丝中。.

VPF 是主要的液压 振动 离心泵中的噪声源，通常出现在工业泵的 100-500 Hz 范围内。监测 VPF 幅值及其 谐波 提供有关叶轮状况、水力性能和间隙问题的关键诊断信息。.

计算和典型值

公式

  • VPF = Nv × N / 60
  • 其中 Nv = 叶轮叶片数
  • N = 轴转速（RPM）
  • 结果单位为赫兹

实例

小泵

  • 5 个叶片，转速 3500 转/分
  • VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz

大型工艺泵

  • 7 个叶片，转速 1750 转/分
  • VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz

高速泵

  • 6 个叶片，转速 4200 转/分
  • VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz

典型叶片计数

  • 离心泵： 3-12片叶片（5-7片最常见）
  • 小型泵： 叶片数量较少（3-5）
  • 大型泵： 更多叶片（7-12）
  • 高扬程泵： 更多叶片用于能量传递

物理机制

压力脉动

VPF是由液压变化引起的：

  1. 每个叶轮叶片都高速输送流体。
  2. 当叶片经过涡卷切水段时，会产生压力脉冲。
  3. 叶片两端的压差快速变化
  4. 对叶轮和壳体产生力脉冲
  5. 使用 Nv 个叶片时，每转会产生 Nv 个脉冲
  6. 脉动频率 = 叶片通过率 = VPF

设计点 (BEP)

  • 流角与叶片角相匹配
  • 流动平稳，湍流极小
  • VPF振幅适中且稳定
  • 最佳压力分布

偏离设计点

  • 流角与叶片角不匹配
  • 湍流增强和流动分离
  • 更高的压力脉动
  • VPF振幅升高
  • 可能的其他频率分量

诊断解读

正常 VPF 幅度

  • 水泵处于最佳效率点（BEP）
  • VPF振幅随时间推移保持稳定
  • 通常为 10-30%，振幅为 1 倍
  • 频谱清晰，谐波极少

VPF升高表明

偏离基准效率点运行

  • 低流量运行（< 70% BEP) 增加 VPF
  • 高流量（> 120% BEP）也会升高 VPF
  • 最佳运行工况为 BEP 的 80-110%。

叶轮与壳体间隙问题

  • 磨损的耐磨环增加了间隙
  • 轴承磨损导致叶轮移位
  • VPF振幅随清除率过高而增大。
  • 性能下降（内部循环）

叶轮损坏

  • 破损或开裂的叶片会造成不对称。
  • VPF振幅 边带 速度为±1倍
  • 叶片上的侵蚀或堆积
  • 异物损伤

液压共振

  • VPF 与管道或套管中的声学共振相匹配
  • 显著的振幅放大
  • 可能导致结构振动和噪音
  • 可能需要对系统进行修改

VPF谐波

2×VPF 及以上

多重谐波表明存在问题：

  • 2×VPF 存在： 叶片间距不均匀，叶轮偏心
  • 多重谐波： 严重的液压湍流，叶片损坏
  • 振幅过大： 疲劳失效的可能性

次谐波

  • 分数 VPF 成分（VPF/2、VPF/3）
  • 指示流动不稳定性
  • 旋转式隔板或分离单元
  • 常见于极低流速下

监测与趋势分析

基线建立

  • 记录水泵新装或大修后时的VPF值
  • 文档设计工作点
  • 建立正常的 VPF/1× 振幅比
  • 设置报警限值（通常为基线 VPF 幅度的 2-3 倍）

趋势参数

  • VPF振幅： 随着时间的推移，跟踪结果的增加表明问题正在发展。
  • VPF/1× 比率： 应保持相对稳定
  • 谐波内容： 出现或生长 2×VPF、3×VPF
  • 边带发展： VPF周围出现±1×边带

运行条件相关性

  • 跟踪 VPF 与流量的关系
  • 确定最佳运行区域（最小VPF）
  • 检测工作点何时发生偏移。
  • 与性能下降相关

纠正措施

对于高 VPF

工作点优化

  • 调整流量，使泵更接近最佳效率点。
  • 节气门放电或调节系统阻力
  • 确认吸力是否充足

机械矫正

  • 更换磨损的耐磨环（恢复间隙）
  • 更换磨损或损坏的叶轮
  • 纠正轴承问题，使叶轮能够移位
  • 检查叶轮位置是否正确（轴向和径向）

水力改进

  • 改进进气管道设计（减少预旋、湍流）
  • 必要时安装整流器
  • 确认有足够的净正吸入压强裕度。
  • 消除空气夹带

与其他频率的关系

VPF 与 BPF

  • 水泵和风扇这两个词经常被混用。
  • VPF： 泵（液体中的叶片）的首选术语
  • BPF： 风扇（空气中的叶片）的首选术语
  • 计算和诊断方法相同

VPF 与跑步速度

  • VPF = Nv × (运行速度频率)
  • VPF 频率始终高于 1×
  • 对于7叶片叶轮，VPF = 7 × 运行速度频率

叶片通过频率是离心泵中基本的液压振动分量。了解叶片通过频率的计算方法，识别正常振幅与异常振幅，并将叶片通过频率模式与运行工况和泵的状态关联起来，有助于进行有效的泵诊断，并指导有关运行点优化、间隙恢复和叶轮更换的决策。.

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