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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125829 來源(yuan):
1.泵(beng)自身(shen)構(gou)體(ti)引起的振動
離心(xin)泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝在軸(zhou)(zhou)上的葉輪(lun),驅動裝置(zhi)(如電(dian)機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動等(deng))構成的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振動、轉子不平衡、驅動軸(zhou)(zhou)不同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)(zhou)上其他部件(jian)松動等(deng),都有可(ke)能引起振動。使用振動監測裝置(zhi)可(ke)以測得單個(ge)振動頻率,用于分析這些振源類型。
裝在泵軸上的東臺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東臺機械密封中的彈性(xing)(xing)元(yuan)件(jian)固有(you)頻率(lv)(lv)相同,就(jiu)可(ke)(ke)造成摩擦(ca)副磨損加快或(huo)疲勞損傷(shang)。當然,這種(zhong)損傷(shang)還有(you)其他(ta)因素(su)。所以(yi)在(zai)(zai)設計或(huo)選型時(shi),必須(xu)保證可(ke)(ke)預測的共振(zhen)(zhen)頻率(lv)(lv)不(bu)要(yao)與激勵頻率(lv)(lv)重合,應采取可(ke)(ke)靠減(jian)振(zhen)(zhen)措施,設計的臨界轉(zhuan)速(su)不(bu)能(neng)與工作轉(zhuan)速(su)相距太(tai)近;在(zai)(zai)操作溫度下(xia),將安裝(zhuang)(zhuang)誤差(cha)減(jian)至最(zui)小,因為這些誤差(cha)會導致(zhi)密封彈性(xing)(xing)裝(zhuang)(zhuang)置的位(wei)移;轉(zhuan)子要(yao)充(chong)分平衡(heng);垂直安裝(zhuang)(zhuang)軸(zhou)(zhou)上的軸(zhou)(zhou)承,其承受的載荷(he)應使滾動件(jian)打(da)滑的可(ke)(ke)能(neng)性(xing)(xing)減(jian)至最(zui)小。
需要說明的是:
(1)東臺機械密封的彈(dan)性元件(jian)(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本(ben)身可(ke)承受(shou)大部(bu)分振動載(zai)荷(he),輔助密(mi)封也有一定減振效果,如楔(xie)形(xing)(xing)環、O形(xing)(xing)圈、膨(peng)脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧上的(de)質量較(jiao)小的(de)密封,如石墨密封環的(de)結構,其固有頻率相對較(jiao)大;
(3)支(zhi)承在低彈性(xing)彈簧上的質量較(jiao)大的密封(feng),其固有頻(pin)率相對較(jiao)小(xiao),且(qie)腔體內壓力(li)較(jiao)低情況下出(chu)現共振(zhen)可能(neng)性(xing)較(jiao)小(xiao),金(jin)屬波紋管型密封(feng)根據不同的強度設計,其彈性(xing)有高有低;
(4)由于沒有滑動的(de)輔助(zhu)密(mi)封,所以(yi)依靠(kao)密(mi)封端(duan)面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也可以(yi)設計帶滑動的(de)輔助(zhu)密(mi)封,提(ti)高它的(de)穩定(ding)性和(he)剛性;
(5)大多數東臺機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型東臺機械密封,要特別注意(yi)避(bi)免軸向(xiang)共振,異常振動(dong)會加劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸上(shang)軸承的軸向(xiang)游隙調整不當就容(rong)易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密封環材料的(de)不同(tong),特別是當(dang)采(cai)用碳化鎢類高密度(du)材料時,更(geng)應注意(yi)共(gong)振(zhen)問題。因(yin)此,當(dang)支承(cheng)在彈性(xing)元件(jian)的(de)密封環需要采(cai)用硬(ying)質材料時,條件(jian)允許情況(kuang)下(xia)一般都選用密度(du)相對較低的(de)碳化硅、陶瓷等材料。
2.在(zai)正常及擾動條件下產生的振動
泵運行時,其轉子及東臺機械密封會(hui)(hui)受(shou)到(dao)(dao)液力振(zhen)動影(ying)響,當流(liu)量(liang)(liang)發生變化時(shi),葉(xie)輪(lun)入(ru)口(kou)處液體會(hui)(hui)產生波(bo)動,若不是在最(zui)佳(jia)效率下運(yun)行,葉(xie)輪(lun)入(ru)口(kou)及(ji)擴壓(ya)管(guan)處的(de)(de)流(liu)體壓(ya)頭會(hui)(hui)增大。低于或高于最(zui)佳(jia)效率點的(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)時(shi),或輸送介(jie)質無法達到(dao)(dao)泵的(de)(de)氣蝕(shi)余量(liang)(liang)時(shi),都可能產生氣蝕(shi)現象,則密封激振(zhen)就更明顯。另(ling)外,入(ru)口(kou)處介(jie)質的(de)(de)流(liu)動還(huan)會(hui)(hui)受(shou)到(dao)(dao)泵內(nei)介(jie)質自循環的(de)(de)干擾(rao)。
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,防止介質在東臺機械密封的表面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度及(ji)壓力(li)變化使泵變形(xing)而(er)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,引起東臺機械密封振動。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。由于東臺機械密封的(de)一(yi)(yi)側固定在殼體上,而另一(yi)(yi)端固定在轉軸上,所以必須有吸收(shou)這兩(liang)種不同振(zhen)動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多東臺機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密封腔(qiang)內壓力發生(sheng)變化時,作用在密封端面(mian)上的載荷(he)也會隨(sui)之發生(sheng)變化,從而產(chan)生(sheng)突變載荷(he)引起振動。
4.制造安裝原因產生的振動(dong)
密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)粗(cu)糙度過大,不能保證很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing),密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)就(jiu)會受(shou)到影響,影響程度不僅取決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體結構(gou),而且取決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)運(yun)行參數(shu)。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)(yi)周(zhou)(zhou)其補償環都要作(zuo)相應的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行,從(cong)而保證密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing)。對于(yu)滑動輔助密(mi)封(feng)(feng)件,如(ru)O形圈或楔形環,密(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)載荷沿圓(yuan)周(zhou)(zhou)變化,應盡量(liang)防止不受(shou)載荷的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)發(fa)生泄(xie)漏(lou),受(shou)載荷的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)出現過度磨損的(de)(de)(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏(lou)會使流體的(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)粒滲到端(duan)(duan)面(mian)液膜中(zhong),從(cong)而加速密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)磨損。
密(mi)封(feng)(feng)件在加工(gong)過程中(zhong)(zhong),一(yi)般不能用機械方法加以平(ping)衡(heng)。在設(she)計中(zhong)(zhong)要盡量(liang)減少(shao)不平(ping)衡(heng)因(yin)素(su),如單彈(dan)簧(huang)就會造成(cheng)不平(ping)衡(heng),特別是(shi)在制(zhi)造粗糙(cao)的(de)動環(huan)或向密(mi)封(feng)(feng)件傳遞的(de)動力具有(you)“尾隨脈沖(chong)”情況時,更應注意不平(ping)衡(heng)問題。
在采用內裝(zhuang)式機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)時,作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)上(shang)的(de)沖擊力常常是(shi)由泵送介質(zhi)的(de)自(zi)循環(huan)造成(cheng)的(de)。為確保(bao)密(mi)(mi)封(feng)(feng)性能(neng),自(zi)循環(huan)液體應(ying)從兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)端的(de)外側通過。若流(liu)量過大,則作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)環(huan)上(shang)的(de)沖擊力可(ke)能(neng)會(hui)使密(mi)(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后果(guo)自(zi)然是(shi)振(zhen)動。
為(wei)減(jian)輕(qing)振(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)影響(xiang),可(ke)以(yi)(yi)使自循(xun)環流(liu)體,由切向入口;如有可(ke)能,循(xun)環流(liu)量可(ke)以(yi)(yi)通過密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei)襯套的(de)(de)(de)配合間隙加以(yi)(yi)控(kong)制,或者(zhe)將密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei)的(de)(de)(de)吸入管和排出管反接,使流(liu)向改變而形成逆循(xun)環。后(hou)一種方(fang)法常在立式泵(beng)中(zhong)采用(yong),因為(wei)它同時解(jie)決了密(mi)封(feng)(feng)腔上部的(de)(de)(de)排氣問題;但是,這常被人們所忽(hu)視,甚至在臥式泵(beng)的(de)(de)(de)設計中(zhong),密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei)由于(yu)逆循(xun)環產生的(de)(de)(de)壓差而會(hui)顯(xian)著改善密(mi)封(feng)(feng)效果。