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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125450 來(lai)源:
1.泵自身構體引起的振動
離(li)心(xin)泵是(shi)由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承及安(an)裝在軸(zhou)(zhou)(zhou)上(shang)的(de)葉輪(lun)(lun),驅(qu)動(dong)裝置(如電機、汽(qi)輪(lun)(lun)機、燃氣輪(lun)(lun)機驅(qu)動(dong)等)構成的(de)。泵軸(zhou)(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不(bu)平(ping)衡、驅(qu)動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不(bu)同心(xin)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)(zhou)(zhou)上(shang)其他部(bu)件松動(dong)等,都有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)。使用振(zhen)動(dong)監測裝置可(ke)以測得單個振(zhen)動(dong)頻(pin)率,用于分析這(zhe)些(xie)振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的合川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合川機械密封中的彈性元(yuan)件固有頻率相同,就(jiu)可(ke)造成(cheng)摩(mo)擦副(fu)磨(mo)損加快或疲勞損傷。當然,這種損傷還有其(qi)他因素。所(suo)以在(zai)(zai)設(she)(she)計或選型時,必須保證可(ke)預測的共振頻率不要(yao)與(yu)激勵頻率重(zhong)合,應(ying)(ying)采取可(ke)靠減(jian)振措(cuo)施,設(she)(she)計的臨界轉速不能(neng)與(yu)工作轉速相距太近;在(zai)(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)至最(zui)小(xiao),因為這些誤差會導致密封(feng)彈性裝(zhuang)置的位移;轉子(zi)要(yao)充(chong)分平衡;垂(chui)直安裝(zhuang)軸(zhou)上(shang)的軸(zhou)承(cheng),其(qi)承(cheng)受的載荷應(ying)(ying)使(shi)滾動件打滑的可(ke)能(neng)性減(jian)至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)合川機械密封的彈(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(bu)分振(zhen)(zhen)動載荷(he),輔助密(mi)封也(ye)有一定減(jian)振(zhen)(zhen)效果,如(ru)楔(xie)形環、O形圈、膨(peng)脹(zhang)石墨等;
(2)對于支承在彈簧上的(de)質量較小的(de)密封,如石墨(mo)密封環的(de)結構(gou),其(qi)固有頻(pin)率相對較大;
(3)支承在低彈(dan)性彈(dan)簧上的質量較大的密封,其固(gu)有(you)(you)(you)頻(pin)率相(xiang)對較小(xiao),且腔體內壓(ya)力較低情況下出現共振可(ke)能性較小(xiao),金(jin)屬(shu)波紋(wen)管型密封根據不(bu)同的強度設計,其彈(dan)性有(you)(you)(you)高(gao)有(you)(you)(you)低;
(4)由于沒有滑動(dong)的輔助(zhu)密封(feng),所以依靠密封(feng)端(duan)面上的液膜或液體(ti)減振,當然也(ye)可以設計帶滑動(dong)的輔助(zhu)密封(feng),提高它(ta)的穩定性(xing)(xing)和剛性(xing)(xing);
(5)大多數合川機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型合川機械密封,要特別注(zhu)意避免軸向共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動(dong)會(hui)加(jia)劇波紋管疲勞斷裂(lie)。如泵軸上軸承的軸向游(you)隙調整(zheng)不當就容易出現這現象(xiang)。
另外根(gen)據密(mi)封環(huan)材(cai)料的(de)(de)不同,特別(bie)是當采用(yong)碳化鎢(wu)類高密(mi)度(du)材(cai)料時,更應注意共振(zhen)問題。因此,當支承在彈性元件(jian)的(de)(de)密(mi)封環(huan)需要(yao)采用(yong)硬質(zhi)材(cai)料時,條件(jian)允許(xu)情況下一般都選用(yong)密(mi)度(du)相(xiang)對較低的(de)(de)碳化硅、陶瓷(ci)等材(cai)料。
2.在正(zheng)常及擾動條件下產(chan)生的振動
泵運行時,其轉子及合川機械密封會受到液力(li)振動影響,當流量(liang)發生變化(hua)時,葉輪入(ru)(ru)口(kou)處(chu)液體(ti)會產(chan)生波動,若不(bu)是在(zai)最佳效率(lv)下運行,葉輪入(ru)(ru)口(kou)及擴(kuo)壓(ya)管處(chu)的(de)(de)流體(ti)壓(ya)頭會增(zeng)大。低(di)于或(huo)高于最佳效率(lv)點的(de)(de)流量(liang)時,或(huo)輸送介(jie)質無法達到泵的(de)(de)氣(qi)(qi)蝕余量(liang)時,都(dou)可能產(chan)生氣(qi)(qi)蝕現象(xiang),則密封激(ji)振就(jiu)更明顯。另外,入(ru)(ru)口(kou)處(chu)介(jie)質的(de)(de)流動還會受到泵內介(jie)質自循環的(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,防止介質在合川機械密封的(de)表(biao)面氣(qi)蝕(shi)產生激振。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵(beng)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,引起合川機械密封振動。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。由于合川機械密封的(de)一(yi)側固(gu)定(ding)在殼(ke)體上,而另一(yi)端固(gu)定(ding)在轉(zhuan)軸(zhou)上,所以必須(xu)有吸收這兩種(zhong)不同振動的(de)能(neng)力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多合川機械密封產生(sheng)(sheng)干擾。當密(mi)(mi)封腔內壓力發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua)時,作用在密(mi)(mi)封端(duan)面上的載(zai)荷也會隨(sui)之發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua),從而產生(sheng)(sheng)突變載(zai)荷引起(qi)振(zhen)動。
4.制造安(an)裝原因(yin)產生的振(zhen)動
密封(feng)(feng)(feng)端(duan)面粗糙度(du)過大,不(bu)能(neng)保證很好的(de)(de)(de)貼合(he)性,密封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)穩定性就會受(shou)(shou)到影響,影響程(cheng)度(du)不(bu)僅取決(jue)于(yu)(yu)密封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)具體結構,而(er)且取決(jue)于(yu)(yu)密封(feng)(feng)(feng)運行(xing)(xing)參(can)數。密封(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補償環都要作相應(ying)的(de)(de)(de)運行(xing)(xing),從而(er)保證密封(feng)(feng)(feng)端(duan)面的(de)(de)(de)貼合(he)性。對于(yu)(yu)滑動輔(fu)助密封(feng)(feng)(feng)件,如O形(xing)(xing)圈或楔(xie)形(xing)(xing)環,密封(feng)(feng)(feng)面上(shang)的(de)(de)(de)載(zai)荷沿圓(yuan)周變化,應(ying)盡量防止不(bu)受(shou)(shou)載(zai)荷的(de)(de)(de)一(yi)側(ce)發生泄漏,受(shou)(shou)載(zai)荷的(de)(de)(de)一(yi)側(ce)出現過度(du)磨損的(de)(de)(de)現象。泄漏會使流體的(de)(de)(de)雜粒(li)滲到端(duan)面液膜中,從而(er)加速(su)密封(feng)(feng)(feng)端(duan)面磨損。
密(mi)封(feng)件(jian)在(zai)加工過程中,一(yi)般不能用機械方(fang)法加以(yi)平(ping)衡。在(zai)設計中要盡量減少不平(ping)衡因素(su),如單彈簧就會(hui)造(zao)成不平(ping)衡,特別是在(zai)制造(zao)粗糙的(de)動環或向密(mi)封(feng)件(jian)傳遞的(de)動力具有“尾隨脈(mo)沖”情況時(shi),更應注意不平(ping)衡問題(ti)。
在采用(yong)內裝(zhuang)式機(ji)械密(mi)封時,作用(yong)在密(mi)封上的(de)(de)(de)沖擊力常(chang)常(chang)是(shi)由泵(beng)送介(jie)質的(de)(de)(de)自循(xun)環造成(cheng)的(de)(de)(de)。為確保(bao)密(mi)封性能,自循(xun)環液(ye)體應從兩密(mi)封端的(de)(de)(de)外側通過。若流量過大,則作用(yong)在密(mi)封環上的(de)(de)(de)沖擊力可能會使密(mi)封端錯位,其后(hou)果自然是(shi)振動。
為(wei)減(jian)輕振動的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),可以使(shi)自循(xun)(xun)環(huan)(huan)流體,由(you)切向入口(kou);如有可能,循(xun)(xun)環(huan)(huan)流量可以通過密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)(de)(de)(de)(de)配合間(jian)隙(xi)加以控制,或者(zhe)將(jiang)密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)入管和(he)排出(chu)管反接(jie),使(shi)流向改變而形成逆循(xun)(xun)環(huan)(huan)。后一種(zhong)方法常(chang)(chang)在立式(shi)泵中采用,因為(wei)它同時解(jie)決(jue)了密封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)(de)(de)(de)(de)排氣問(wen)題(ti);但是,這(zhe)常(chang)(chang)被人們所忽視,甚至在臥式(shi)泵的(de)(de)(de)(de)(de)設計中,密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由(you)于逆循(xun)(xun)環(huan)(huan)產生的(de)(de)(de)(de)(de)壓差而會顯著改善(shan)密封(feng)(feng)效果。