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發布(bu)時(shi)間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:119058 來(lai)源:
1.泵(beng)自身構體引起的(de)振動
離(li)心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝在軸(zhou)上的(de)葉(xie)輪(lun),驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)裝置(如(ru)電機、汽(qi)輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)等)構(gou)成的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)、轉子不(bu)平(ping)衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉(xie)片及軸(zhou)上其他部件松動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)等,都(dou)有可能引起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)。使用(yong)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)監測裝置可以測得單個(ge)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)頻率,用(yong)于分析(xi)這些振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的交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交城機械密封中的(de)彈性(xing)元件(jian)固有(you)頻(pin)率相同,就可(ke)造成摩(mo)擦(ca)副磨損加(jia)快或(huo)疲(pi)勞損傷。當然,這種損傷還有(you)其他(ta)因素。所以在設計或(huo)選型(xing)時,必須(xu)保(bao)證可(ke)預(yu)測的(de)共振頻(pin)率不要與(yu)激勵頻(pin)率重合,應(ying)采(cai)取可(ke)靠(kao)減(jian)振措施(shi),設計的(de)臨界轉速不能與(yu)工作轉速相距太近;在操作溫(wen)度下,將(jiang)安裝(zhuang)誤(wu)差減(jian)至(zhi)最小,因為這些誤(wu)差會導致密(mi)封彈性(xing)裝(zhuang)置的(de)位移(yi);轉子要充分平衡;垂直安裝(zhuang)軸上的(de)軸承(cheng)(cheng),其承(cheng)(cheng)受的(de)載荷應(ying)使滾動件(jian)打滑的(de)可(ke)能性(xing)減(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)交城機械密封的彈(dan)性元件(包(bao)括單(dan)彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身(shen)可(ke)承(cheng)受大部分振(zhen)動載荷(he),輔助(zhu)密封也有一定減振(zhen)效果,如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨等(deng);
(2)對于支承在彈(dan)簧上的(de)(de)質量較(jiao)小的(de)(de)密封,如石墨密封環(huan)的(de)(de)結構(gou),其固有(you)頻率相(xiang)對較(jiao)大;
(3)支承在低(di)彈性彈簧上的(de)質(zhi)量較(jiao)大的(de)密封(feng),其固有(you)頻率相對較(jiao)小,且腔體內壓力(li)較(jiao)低(di)情況下(xia)出現共振可能(neng)性較(jiao)小,金屬波紋管(guan)型密封(feng)根據不同的(de)強度設計,其彈性有(you)高有(you)低(di);
(4)由于沒有(you)滑動的輔助密(mi)封,所(suo)以依(yi)靠密(mi)封端面上的液(ye)膜或液(ye)體減振(zhen),當然也(ye)可(ke)以設計帶滑動的輔助密(mi)封,提高它(ta)的穩定性和剛性;
(5)大多數交城機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型交城機械密封,要特別注意避免軸向共振(zhen),異常振(zhen)動會加(jia)劇波紋管疲(pi)勞斷裂(lie)。如泵軸上軸承(cheng)的軸向游隙調整不當(dang)就容易出(chu)現這現象。
另外根據密(mi)封環材料的(de)(de)不同,特別是當(dang)采用(yong)碳化鎢(wu)類高密(mi)度(du)材料時,更(geng)應注意共(gong)振問題。因(yin)此,當(dang)支承在彈(dan)性元件的(de)(de)密(mi)封環需要采用(yong)硬質材料時,條件允許(xu)情(qing)況(kuang)下一般(ban)都選用(yong)密(mi)度(du)相對較(jiao)低的(de)(de)碳化硅、陶瓷等材料。
2.在正常及擾動條件下(xia)產生(sheng)的(de)振動
泵運行時,其轉子及交城機械密封會受(shou)到液力振(zhen)動影響(xiang),當流(liu)量發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),葉輪(lun)入(ru)口(kou)處液體會產(chan)生(sheng)波動,若不是在最(zui)佳效(xiao)率下(xia)運行(xing),葉輪(lun)入(ru)口(kou)及擴壓(ya)管處的(de)流(liu)體壓(ya)頭(tou)會增大(da)。低于(yu)(yu)或高于(yu)(yu)最(zui)佳效(xiao)率點(dian)的(de)流(liu)量時(shi),或輸送介(jie)(jie)質(zhi)無法達到泵的(de)氣蝕余量時(shi),都(dou)可(ke)能產(chan)生(sheng)氣蝕現象(xiang),則(ze)密封激(ji)振(zhen)就(jiu)更明顯(xian)。另外(wai),入(ru)口(kou)處介(jie)(jie)質(zhi)的(de)流(liu)動還會受(shou)到泵內介(jie)(jie)質(zhi)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,防止介質在交城機械密封的表面氣蝕產(chan)生激振。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形而(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,引起交城機械密封振動。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。由于交城機械密封的一側固定(ding)在(zai)殼(ke)體(ti)上,而另一端固定(ding)在(zai)轉軸上,所以必須(xu)有(you)吸收這(zhe)兩種不同振(zhen)動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多交城機械密封產生干擾。當密(mi)封腔內壓力發生變化時(shi),作用(yong)在密(mi)封端面上的載(zai)荷也會隨之(zhi)發生變化,從而產生突(tu)變載(zai)荷引起(qi)振動(dong)。
4.制造(zao)安裝原因產生的(de)振動
密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)粗糙度(du)過大,不能保證(zheng)很好的(de)貼(tie)合(he)性,密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)穩定性就會受到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度(du)不僅取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)具體結構,而(er)且取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)(feng)運行參數(shu)。密(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其(qi)補償環(huan)都要作(zuo)相應的(de)運行,從而(er)保證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)的(de)貼(tie)合(he)性。對(dui)于滑(hua)動(dong)輔助密(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如(ru)O形(xing)圈或楔形(xing)環(huan),密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)載荷沿(yan)圓周變化,應盡量防(fang)止不受載荷的(de)一(yi)側發生泄(xie)漏,受載荷的(de)一(yi)側出現過度(du)磨(mo)損的(de)現象。泄(xie)漏會使流體的(de)雜粒滲到(dao)端(duan)面(mian)(mian)液膜(mo)中(zhong),從而(er)加速(su)密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)磨(mo)損。
密(mi)封(feng)件在加工過程中(zhong),一般不(bu)能(neng)用機械方法(fa)加以平衡。在設計中(zhong)要盡量減(jian)少(shao)不(bu)平衡因素,如單(dan)彈簧(huang)就會造成(cheng)不(bu)平衡,特別(bie)是在制造粗(cu)糙的動環或向(xiang)密(mi)封(feng)件傳遞的動力(li)具有“尾隨脈沖”情況(kuang)時,更應注(zhu)意(yi)不(bu)平衡問題。
在采(cai)用內裝式機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)時,作(zuo)用在密(mi)(mi)封(feng)上(shang)的沖擊(ji)力常常是由泵送介質的自(zi)循環(huan)造成的。為確(que)保密(mi)(mi)封(feng)性能,自(zi)循環(huan)液(ye)體應(ying)從兩密(mi)(mi)封(feng)端的外(wai)側(ce)通(tong)過。若流(liu)量(liang)過大,則作(zuo)用在密(mi)(mi)封(feng)環(huan)上(shang)的沖擊(ji)力可能會(hui)使密(mi)(mi)封(feng)端錯(cuo)位,其后果(guo)自(zi)然是振動(dong)。
為減輕振動(dong)的(de)(de)影響,可(ke)以使(shi)自循環(huan)流體,由(you)切向(xiang)入口;如有可(ke)能,循環(huan)流量(liang)可(ke)以通過(guo)密(mi)封腔內襯(chen)套的(de)(de)配(pei)合間隙加以控制,或(huo)者(zhe)將(jiang)密(mi)封腔內的(de)(de)吸入管(guan)和(he)排出管(guan)反(fan)接,使(shi)流向(xiang)改變(bian)而形成逆循環(huan)。后一種方(fang)法(fa)常在立(li)式泵(beng)中采用(yong),因為它同時解決了密(mi)封腔上部的(de)(de)排氣問題;但是,這常被人們所忽(hu)視(shi),甚(shen)至在臥(wo)式泵(beng)的(de)(de)設計中,密(mi)封腔內由(you)于(yu)逆循環(huan)產(chan)生的(de)(de)壓差而會顯著改善密(mi)封效果。