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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:126078 來源:
1.泵自身構體引起的振(zhen)動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承及(ji)安裝(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)上的葉輪,驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(如電(dian)機、汽(qi)輪機、燃(ran)氣輪機驅(qu)動(dong)(dong)等)構(gou)成的。泵軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)振動(dong)(dong)、轉子不平(ping)衡、驅(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)不同(tong)心、軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷(xian)、葉片及(ji)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)上其(qi)他(ta)部件松動(dong)(dong)等,都有可(ke)能引起振動(dong)(dong)。使用(yong)振動(dong)(dong)監(jian)測裝(zhuang)置可(ke)以測得單個(ge)振動(dong)(dong)頻率,用(yong)于分析這些振源類型。
裝在泵軸上的丹江口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丹江口機械密封中(zhong)的(de)(de)彈(dan)性元(yuan)件(jian)固有頻率(lv)相同,就可造(zao)成摩擦副(fu)磨損(sun)加(jia)快或(huo)疲勞(lao)損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有其他(ta)因素(su)。所以在設計或(huo)選(xuan)型(xing)時,必須保(bao)證可預(yu)測的(de)(de)共振頻率(lv)不要與激勵頻率(lv)重合,應(ying)采取可靠(kao)減振措施,設計的(de)(de)臨界(jie)轉(zhuan)速不能與工作轉(zhuan)速相距太近;在操作溫度下(xia),將安裝誤(wu)差減至(zhi)最(zui)小,因為這些誤(wu)差會導(dao)致密封彈(dan)性裝置的(de)(de)位移;轉(zhuan)子(zi)要充分(fen)平衡;垂直安裝軸上的(de)(de)軸承,其承受(shou)的(de)(de)載(zai)荷應(ying)使(shi)滾動件(jian)打滑的(de)(de)可能性減至(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)丹江口機械密封的彈(dan)(dan)性(xing)元件(包(bao)括(kuo)單彈(dan)(dan)簧(huang)和(he)多彈(dan)(dan)簧(huang)),彈(dan)(dan)簧(huang)本身可承(cheng)受大(da)部(bu)分振動載荷,輔助(zhu)密封(feng)也有一定減(jian)振效果(guo),如楔形環、O形圈(quan)、膨脹(zhang)石墨等;
(2)對于支(zhi)承在彈簧上的(de)(de)質量較(jiao)小的(de)(de)密(mi)封(feng),如(ru)石墨密(mi)封(feng)環的(de)(de)結構,其固有頻率相對較(jiao)大(da);
(3)支承在低(di)(di)彈性彈簧上的(de)質量較大的(de)密(mi)封,其固(gu)有(you)頻率相對較小(xiao)(xiao),且腔體內(nei)壓力較低(di)(di)情況下(xia)出現共振可(ke)能性較小(xiao)(xiao),金(jin)屬波紋(wen)管型密(mi)封根據不同的(de)強(qiang)度(du)設計,其彈性有(you)高(gao)有(you)低(di)(di);
(4)由(you)于沒有滑動(dong)的(de)輔助密封(feng),所以依靠(kao)密封(feng)端面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減(jian)振,當然也可(ke)以設計帶滑動(dong)的(de)輔助密封(feng),提高它的(de)穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數丹江口機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型丹江口機械密封,要特別注意避免軸向共振,異常振動會加劇波紋管疲(pi)勞斷(duan)裂。如(ru)泵軸上軸承的軸向游隙調整(zheng)不當就(jiu)容易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密(mi)封環材(cai)料(liao)(liao)的(de)不同,特別是當采用碳化鎢(wu)類高密(mi)度材(cai)料(liao)(liao)時(shi),更應注意(yi)共振問題。因此,當支承在彈性元件的(de)密(mi)封環需要(yao)采用硬質材(cai)料(liao)(liao)時(shi),條件允(yun)許情況下一般都(dou)選用密(mi)度相(xiang)對較低的(de)碳化硅、陶瓷等(deng)材(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常(chang)及擾動條(tiao)件下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及丹江口機械密封會(hui)受到液力(li)振動影響,當流量發生變化時(shi),葉輪入口處(chu)液體(ti)會(hui)產生波動,若不是(shi)在最佳(jia)效率下(xia)運行,葉輪入口及擴壓管處(chu)的(de)流體(ti)壓頭會(hui)增(zeng)大。低于或高(gao)于最佳(jia)效率點的(de)流量時(shi),或輸送(song)介質無法(fa)達到泵的(de)氣蝕(shi)余(yu)量時(shi),都(dou)可能產生氣蝕(shi)現象,則密封激(ji)振就更明顯。另外,入口處(chu)介質的(de)流動還會(hui)受到泵內介質自(zi)循環的(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,防止介質在丹江口機械密封的(de)表面氣蝕(shi)產(chan)生激振。
3.溫度及壓力變化使泵變形(xing)而產生(sheng)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,引起丹江口機械密封振動。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。由于丹江口機械密封的(de)一(yi)側固(gu)定在殼體上(shang),而另一(yi)端固(gu)定在轉軸上(shang),所以必(bi)須有吸收這兩種不同振動(dong)的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多丹江口機械密封產生(sheng)干擾。當密封腔內壓(ya)力(li)發生(sheng)變(bian)(bian)化時,作用(yong)在密封端面上的載(zai)荷也會隨之發生(sheng)變(bian)(bian)化,從(cong)而產生(sheng)突變(bian)(bian)載(zai)荷引(yin)起(qi)振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的(de)振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)粗糙度過大,不能保證很好(hao)的貼合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的穩定(ding)性就會受(shou)到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度不僅取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的具(ju)體(ti)結構,而(er)且取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運行參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)其(qi)補償環都要作相(xiang)應的運行,從(cong)而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)的貼合性。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如(ru)O形圈(quan)或楔形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上(shang)的載(zai)荷沿圓周(zhou)變化(hua),應盡量(liang)防止不受(shou)載(zai)荷的一側發生泄(xie)漏,受(shou)載(zai)荷的一側出現過度磨損的現象(xiang)。泄(xie)漏會使流體(ti)的雜粒滲(shen)到(dao)端(duan)面(mian)液(ye)膜(mo)中,從(cong)而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)磨損。
密封件在加工過程中,一般(ban)不(bu)(bu)能用機械方法(fa)加以平(ping)衡(heng)。在設計中要盡量減少不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)因素,如單(dan)彈簧就會造(zao)成不(bu)(bu)平(ping)衡(heng),特別(bie)是(shi)在制造(zao)粗糙的動環或(huo)向密封件傳遞的動力具有“尾隨脈(mo)沖”情(qing)況(kuang)時(shi),更應注意不(bu)(bu)平(ping)衡(heng)問題。
在采用內裝式(shi)機械密(mi)封(feng)時,作(zuo)用在密(mi)封(feng)上的沖擊(ji)力常(chang)常(chang)是由(you)泵送(song)介質的自循環(huan)造成的。為確保(bao)密(mi)封(feng)性(xing)能,自循環(huan)液體應從兩密(mi)封(feng)端的外側通過(guo)。若流量過(guo)大,則作(zuo)用在密(mi)封(feng)環(huan)上的沖擊(ji)力可能會使密(mi)封(feng)端錯位(wei),其后果自然是振動。
為減輕振動的(de)影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)環流體,由切向(xiang)入(ru)口;如有可(ke)能,循(xun)環流量可(ke)以(yi)通過密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)配合(he)間隙加以(yi)控制,或者將(jiang)密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)吸入(ru)管(guan)和排出管(guan)反接,使(shi)流向(xiang)改變而形成(cheng)逆(ni)循(xun)環。后一種方法常在立(li)式泵中采用,因(yin)為它同時解(jie)決了(le)密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)上(shang)部的(de)排氣問題;但是,這常被人(ren)們所忽視,甚(shen)至在臥式泵的(de)設(she)計中,密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由于逆(ni)循(xun)環產生的(de)壓差(cha)而會顯著改善密(mi)(mi)封(feng)(feng)效果。