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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣(qi):125679 來(lai)源:
1.泵自(zi)身構體引起的振動
離心泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及(ji)安(an)裝(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上(shang)的葉輪,驅動裝(zhuang)置(如電機、汽輪機、燃(ran)氣輪機驅動等(deng))構成的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振動、轉(zhuan)子不平(ping)衡(heng)、驅動軸(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺陷(xian)、葉片及(ji)軸(zhou)(zhou)上(shang)其他部件(jian)松動等(deng),都有可(ke)能引起振動。使用(yong)振動監(jian)測(ce)裝(zhuang)置可(ke)以(yi)測(ce)得(de)單個振動頻率,用(yong)于分(fen)析這些振源類(lei)型。
裝在泵軸上的濱江機械密封有不同的振動頻率,低時可在泵轉速以下,高時可達每秒數千次。如果振動頻率剛好與濱江機械密封中(zhong)的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)元(yuan)件固有(you)頻(pin)(pin)率(lv)相同,就可(ke)造成摩(mo)擦副磨損(sun)加快或疲勞損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還(huan)有(you)其(qi)他因(yin)素。所以(yi)在設(she)計(ji)或選型時,必須保證可(ke)預(yu)測的(de)(de)(de)(de)共振(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)不要與激勵頻(pin)(pin)率(lv)重合,應采(cai)取可(ke)靠減振(zhen)措施,設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)臨(lin)界轉(zhuan)(zhuan)速不能與工作轉(zhuan)(zhuan)速相距太近;在操作溫度下,將安裝誤(wu)差減至最小,因(yin)為這些誤(wu)差會導(dao)致密(mi)封彈性(xing)裝置的(de)(de)(de)(de)位移;轉(zhuan)(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝軸上的(de)(de)(de)(de)軸承,其(qi)承受的(de)(de)(de)(de)載荷(he)應使(shi)滾動(dong)件打滑的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)減至最小。
需要說明的是:
(1)濱江機械密封的彈(dan)(dan)(dan)性元(yuan)件(包括(kuo)單彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)和多彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)),彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)本身可(ke)承受大部分振(zhen)動載荷(he),輔助密封(feng)也有一定減振(zhen)效果,如楔(xie)形環、O形圈、膨脹石(shi)墨等;
(2)對于支承(cheng)在(zai)彈簧上的質量較小(xiao)的密封,如石(shi)墨密封環的結構,其固有頻(pin)率相對較大(da);
(3)支承(cheng)在(zai)低(di)彈性彈簧上的質量較(jiao)(jiao)大(da)的密(mi)封,其固有頻率相對較(jiao)(jiao)小(xiao),且腔(qiang)體(ti)內(nei)壓力較(jiao)(jiao)低(di)情況下出現共振可能性較(jiao)(jiao)小(xiao),金屬波紋管型(xing)密(mi)封根據不同的強度(du)設計,其彈性有高有低(di);
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的(de)輔(fu)助(zhu)密封(feng),所以依靠密封(feng)端面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也可以設計帶滑(hua)動(dong)的(de)輔(fu)助(zhu)密封(feng),提高它的(de)穩定性(xing)和(he)剛(gang)性(xing);
(5)大多數濱江機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型濱江機械密封,要特(te)別注意避(bi)免軸(zhou)向(xiang)共振(zhen)(zhen),異常振(zhen)(zhen)動會加劇波紋(wen)管疲(pi)勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向(xiang)游隙調整不當(dang)就(jiu)容(rong)易(yi)出(chu)現這現象。
另(ling)外根(gen)據密封環(huan)材(cai)料(liao)的不同(tong),特(te)別是當采用碳化(hua)鎢類高密度材(cai)料(liao)時,更應注(zhu)意共振問題。因此,當支承在彈性元件(jian)的密封環(huan)需要采用硬質(zhi)材(cai)料(liao)時,條(tiao)件(jian)允許情況下一般都選用密度相(xiang)對較低的碳化(hua)硅、陶瓷等材(cai)料(liao)。
2.在正(zheng)常及擾動條件下產生的振動
泵運行時,其轉子及濱江機械密封會受到(dao)液(ye)力振(zhen)動影響,當流(liu)量發生變化時,葉輪入(ru)口(kou)(kou)處(chu)液(ye)體會產(chan)(chan)生波動,若(ruo)不是在最佳效率(lv)(lv)下(xia)運行,葉輪入(ru)口(kou)(kou)及(ji)擴(kuo)壓管(guan)處(chu)的(de)(de)流(liu)體壓頭會增大。低于(yu)或高(gao)于(yu)最佳效率(lv)(lv)點的(de)(de)流(liu)量時,或輸送(song)介(jie)質無(wu)法達到(dao)泵的(de)(de)氣(qi)蝕余(yu)量時,都可能產(chan)(chan)生氣(qi)蝕現象,則(ze)密封激(ji)振(zhen)就更明顯(xian)。另外(wai),入(ru)口(kou)(kou)處(chu)介(jie)質的(de)(de)流(liu)動還會受到(dao)泵內介(jie)質自循環(huan)的(de)(de)干擾。
轉子系統的振動及作用在密封上壓力狀況的變化,所引起的振動的振幅和頻率是隨機的。在設計系統和選擇泵時,應使其在最佳效率狀態下運行,保證泵在負壓情況下工作穩定,即保證泵有足夠氣蝕余量,防止介質在濱江機械密封的(de)表面氣(qi)蝕產生激振(zhen)。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵變形而產生的振動
泵運行過程中,溫度發生變化時,泵的各部件會產生熱變形,這時泵相對于驅動裝置會發生偏移,引起濱江機械密封振動。此外,溫度對殼體和轉子的影響程度不一樣,一般情況下,轉子要比殼體變化迅速。當運行溫度波動時,密封除了要承受部件錯位產生的振動外,還要承受低頻率大振幅的振動。由于濱江機械密封的一側(ce)固定(ding)在(zai)殼體上,而另一端固定(ding)在(zai)轉(zhuan)軸上,所(suo)以必須有(you)吸(xi)收(shou)這兩(liang)種不(bu)同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多濱江機械密封產生(sheng)干擾。當密(mi)封(feng)腔內壓力發生(sheng)變化時,作用在密(mi)封(feng)端(duan)面上的載(zai)荷(he)也會隨之發生(sheng)變化,從而產生(sheng)突變載(zai)荷(he)引(yin)起振動。
4.制造(zao)安裝原因產生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)粗(cu)糙度(du)過(guo)大,不能(neng)保證(zheng)很好的貼合性(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)的穩(wen)定性(xing)就會受(shou)到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度(du)不僅(jin)取(qu)決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)的具體結(jie)構,而且取(qu)決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補償環(huan)都要(yao)作(zuo)相(xiang)應的運行,從而保證(zheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)的貼合性(xing)。對于滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的載荷(he)沿(yan)圓周變化,應盡量防止不受(shou)載荷(he)的一(yi)側發生(sheng)泄(xie)漏,受(shou)載荷(he)的一(yi)側出現過(guo)度(du)磨(mo)損(sun)的現象。泄(xie)漏會使流體的雜(za)粒滲(shen)到(dao)端(duan)(duan)面(mian)液膜(mo)中,從而加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)磨(mo)損(sun)。
密封件(jian)在(zai)(zai)加工過程中,一般不能用機械方法加以平衡(heng)(heng)。在(zai)(zai)設計中要盡量減少(shao)不平衡(heng)(heng)因素,如單彈(dan)簧(huang)就(jiu)會(hui)造成不平衡(heng)(heng),特別是在(zai)(zai)制造粗(cu)糙的動環或(huo)向密封件(jian)傳遞的動力具有“尾隨(sui)脈(mo)沖”情況時(shi),更應注意不平衡(heng)(heng)問(wen)題(ti)。
在(zai)(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)時,作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)上(shang)的(de)(de)沖(chong)擊(ji)力(li)常(chang)常(chang)是(shi)由(you)泵送介質的(de)(de)自循(xun)環造(zao)成的(de)(de)。為確保(bao)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)性(xing)能,自循(xun)環液體應從兩(liang)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)的(de)(de)外側通(tong)過。若流量過大,則(ze)作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)環上(shang)的(de)(de)沖(chong)擊(ji)力(li)可能會使密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)錯位(wei),其后(hou)果自然是(shi)振動。
為減(jian)輕振(zhen)動(dong)的(de)影響,可(ke)以使(shi)自循(xun)環流體,由(you)切向(xiang)入口;如(ru)有可(ke)能,循(xun)環流量可(ke)以通(tong)過密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)配(pei)合間(jian)隙加以控制(zhi),或者將密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)吸入管(guan)和排出管(guan)反接,使(shi)流向(xiang)改變而形成(cheng)逆(ni)(ni)循(xun)環。后一種方法常(chang)在(zai)立式泵(beng)中采用,因(yin)為它同(tong)時(shi)解決了密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)上(shang)部的(de)排氣問題;但是,這常(chang)被人們所忽視,甚至在(zai)臥(wo)式泵(beng)的(de)設計中,密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)由(you)于逆(ni)(ni)循(xun)環產生(sheng)的(de)壓(ya)差而會(hui)顯著改善(shan)密(mi)(mi)封(feng)效果。