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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125639 來源:
1.泵自身構(gou)體引(yin)起的振動
離(li)心(xin)泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝在軸(zhou)(zhou)上的(de)葉(xie)輪(lun),驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動(dong)(dong)(dong)等)構成的(de)。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)不同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉(xie)片(pian)及軸(zhou)(zhou)上其他部件松動(dong)(dong)(dong)等,都(dou)有可能引起振(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)監測(ce)裝置(zhi)可以測(ce)得單個振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)率,用(yong)于(yu)分析這(zhe)些(xie)振(zhen)源類型(xing)。
裝在泵軸上的達坂城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達坂城機械密封中的(de)彈(dan)性(xing)元件固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)相同,就可(ke)造成摩(mo)擦副(fu)磨損加快(kuai)或(huo)疲勞損傷。當然,這(zhe)種(zhong)損傷還有(you)其(qi)他因素。所以(yi)在(zai)設(she)(she)計或(huo)選型時,必(bi)須保證可(ke)預測的(de)共振頻(pin)率(lv)不要(yao)與激勵頻(pin)率(lv)重合,應(ying)采取可(ke)靠減(jian)(jian)振措(cuo)施,設(she)(she)計的(de)臨界轉(zhuan)速不能(neng)與工作(zuo)轉(zhuan)速相距(ju)太(tai)近;在(zai)操(cao)作(zuo)溫度下(xia),將安裝誤差(cha)減(jian)(jian)至(zhi)最小,因為(wei)這(zhe)些誤差(cha)會(hui)導(dao)致(zhi)密封(feng)彈(dan)性(xing)裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要(yao)充分平衡;垂直安裝軸上(shang)的(de)軸承,其(qi)承受的(de)載(zai)荷應(ying)使滾(gun)動件打滑的(de)可(ke)能(neng)性(xing)減(jian)(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)達坂城機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包括(kuo)單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承受大部分(fen)振(zhen)動載荷(he),輔助密封也有一定減振(zhen)效果,如楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈(dan)簧上的質量較(jiao)(jiao)小的密封,如石(shi)墨密封環(huan)的結構,其固有(you)頻率相(xiang)對較(jiao)(jiao)大;
(3)支承在低彈性(xing)彈簧上的(de)質量較(jiao)大的(de)密封,其(qi)固有頻率相對較(jiao)小(xiao)(xiao),且腔體內壓力較(jiao)低情況下出現共(gong)振可能性(xing)較(jiao)小(xiao)(xiao),金屬波紋(wen)管型密封根據不同的(de)強(qiang)度設計,其(qi)彈性(xing)有高(gao)有低;
(4)由于沒(mei)有滑動的(de)(de)輔助密(mi)封,所以依靠密(mi)封端面上的(de)(de)液膜(mo)或液體減振,當然也可(ke)以設計帶滑動的(de)(de)輔助密(mi)封,提高它(ta)的(de)(de)穩定性和剛性;
(5)大多數達坂城機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型達坂城機械密封,要特別注(zhu)意避免軸(zhou)向共振,異常振動(dong)會加劇(ju)波紋管疲勞斷裂。如(ru)泵(beng)軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙調整不當就容易(yi)出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密(mi)(mi)封(feng)環材(cai)(cai)料(liao)(liao)的不同,特(te)別(bie)是當(dang)采(cai)(cai)用碳化鎢類高密(mi)(mi)度材(cai)(cai)料(liao)(liao)時,更應(ying)注意(yi)共振問題。因(yin)此(ci),當(dang)支承在彈(dan)性元件的密(mi)(mi)封(feng)環需(xu)要采(cai)(cai)用硬質材(cai)(cai)料(liao)(liao)時,條件允許情況下(xia)一般都選(xuan)用密(mi)(mi)度相對(dui)較低的碳化硅、陶瓷等材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常及擾(rao)動(dong)條(tiao)件下(xia)產生的(de)振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及達坂城機械密封會(hui)受(shou)到液力振動(dong)影響,當流量(liang)發生(sheng)變化時(shi),葉輪(lun)入口(kou)處(chu)液體(ti)(ti)會(hui)產生(sheng)波(bo)動(dong),若(ruo)不是在最佳效率下運行,葉輪(lun)入口(kou)及(ji)擴壓管(guan)處(chu)的(de)(de)(de)流體(ti)(ti)壓頭會(hui)增大。低于或高于最佳效率點的(de)(de)(de)流量(liang)時(shi),或輸送介質(zhi)無法達到泵(beng)的(de)(de)(de)氣蝕余量(liang)時(shi),都可能產生(sheng)氣蝕現象,則密封激振就更明顯。另外,入口(kou)處(chu)介質(zhi)的(de)(de)(de)流動(dong)還會(hui)受(shou)到泵(beng)內介質(zhi)自循環的(de)(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,防止介質在達坂城機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度及壓(ya)力變(bian)化使(shi)泵變(bian)形而產生(sheng)的振動(dong)
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,引起達坂城機械密封振動。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。由于達坂城機械密封的一側固(gu)定在殼體上,而(er)另一端固(gu)定在轉軸上,所(suo)以(yi)必(bi)須有吸收這兩(liang)種不同振(zhen)動的能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多達坂城機械密封產生干擾。當密封腔內壓力發生變(bian)(bian)化(hua)時,作用在(zai)密封端面上的(de)載荷(he)也會隨(sui)之發生變(bian)(bian)化(hua),從而產生突變(bian)(bian)載荷(he)引(yin)起(qi)振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振(zhen)動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)粗糙度(du)過(guo)大,不(bu)能保(bao)證很好的(de)(de)貼合(he)性,密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)穩定(ding)性就(jiu)會受到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不(bu)僅取決于密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)具(ju)體結構(gou),而且取決于密(mi)(mi)(mi)封(feng)運(yun)行參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周(zhou)其補償(chang)環(huan)都要作相應的(de)(de)運(yun)行,從而保(bao)證密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)的(de)(de)貼合(he)性。對于滑動(dong)輔(fu)助密(mi)(mi)(mi)封(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載荷沿圓周(zhou)變化,應盡量防(fang)止不(bu)受載荷的(de)(de)一(yi)側發生(sheng)泄(xie)漏,受載荷的(de)(de)一(yi)側出現(xian)(xian)過(guo)度(du)磨(mo)損(sun)的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)。泄(xie)漏會使流體的(de)(de)雜(za)粒滲到(dao)端面(mian)(mian)液(ye)膜中,從而加速(su)密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)磨(mo)損(sun)。
密(mi)封件在(zai)(zai)加工過程中,一般不能用機械方法加以(yi)平(ping)衡。在(zai)(zai)設計(ji)中要盡量減少不平(ping)衡因素,如單彈簧就會造成不平(ping)衡,特別是在(zai)(zai)制(zhi)造粗糙的動(dong)環或向密(mi)封件傳遞的動(dong)力(li)具有“尾隨脈(mo)沖(chong)”情(qing)況(kuang)時,更應注意不平(ping)衡問(wen)題。
在(zai)采用(yong)內(nei)裝式(shi)機械密(mi)(mi)(mi)封時,作用(yong)在(zai)密(mi)(mi)(mi)封上的沖擊力(li)常常是(shi)由泵(beng)送介(jie)質(zhi)的自(zi)循環(huan)造成的。為確保密(mi)(mi)(mi)封性能,自(zi)循環(huan)液(ye)體(ti)應從兩(liang)密(mi)(mi)(mi)封端的外側通過。若流量過大,則(ze)作用(yong)在(zai)密(mi)(mi)(mi)封環(huan)上的沖擊力(li)可(ke)能會使密(mi)(mi)(mi)封端錯位(wei),其后(hou)果自(zi)然是(shi)振動。
為(wei)減(jian)輕(qing)振動的(de)(de)(de)(de)影響,可以使自循環流體,由切向(xiang)入口;如有可能(neng),循環流量可以通過密(mi)(mi)封腔內(nei)襯套的(de)(de)(de)(de)配合間隙加以控制,或者(zhe)將密(mi)(mi)封腔內(nei)的(de)(de)(de)(de)吸入管和排出管反接,使流向(xiang)改(gai)變而形(xing)成逆(ni)循環。后一種(zhong)方法常在立式(shi)泵(beng)中采用,因(yin)為(wei)它同時解決了密(mi)(mi)封腔上部的(de)(de)(de)(de)排氣問題;但是,這常被人們所(suo)忽視,甚至在臥式(shi)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)設計中,密(mi)(mi)封腔內(nei)由于(yu)逆(ni)循環產生的(de)(de)(de)(de)壓差(cha)而會顯(xian)著改(gai)善密(mi)(mi)封效(xiao)果。