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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:124970 來源:
1.泵自(zi)身構體(ti)引起的振動
離心(xin)泵是(shi)由軸、軸承及安裝(zhuang)(zhuang)在軸上的葉輪(lun),驅動裝(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)驅動等)構成的。泵軸振(zhen)動、轉子不平衡、驅動軸不同心(xin)、軸承缺陷、葉片及軸上其(qi)他部件松動等,都有可能引起振(zhen)動。使用振(zhen)動監測裝(zhuang)(zhuang)置可以測得(de)單個振(zhen)動頻率,用于(yu)分析這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的錦江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錦江機械密封中的(de)(de)彈性(xing)元(yuan)件固有(you)頻率(lv)相(xiang)同,就(jiu)可(ke)造成摩擦副磨損加快或疲勞損傷(shang)(shang)。當(dang)然,這種(zhong)損傷(shang)(shang)還有(you)其(qi)他因(yin)素。所(suo)以在設計或選(xuan)型時(shi),必須保證可(ke)預測的(de)(de)共振頻率(lv)不要與激勵(li)頻率(lv)重合,應采取可(ke)靠(kao)減振措施,設計的(de)(de)臨(lin)界轉速不能與工(gong)作轉速相(xiang)距太近;在操(cao)作溫(wen)度(du)下(xia),將(jiang)安裝誤差減至最小,因(yin)為這些誤差會導(dao)致密(mi)封彈性(xing)裝置的(de)(de)位移;轉子(zi)要充分平衡(heng);垂(chui)直安裝軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承,其(qi)承受的(de)(de)載荷應使(shi)滾(gun)動(dong)件打滑的(de)(de)可(ke)能性(xing)減至最小。
需要說明的是:
(1)錦江機械密封的彈(dan)性元件(包(bao)括單彈(dan)簧和多(duo)彈(dan)簧),彈(dan)簧本身(shen)可承(cheng)受大部分振動載荷(he),輔(fu)助密封(feng)也有一定減振效(xiao)果,如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨等;
(2)對(dui)于(yu)支承在彈簧上的(de)質量較小的(de)密封,如(ru)石(shi)墨密封環(huan)的(de)結構(gou),其(qi)固有頻率相對(dui)較大(da);
(3)支承(cheng)在低(di)(di)彈性彈簧上(shang)的質量(liang)較(jiao)大的密封,其固有(you)(you)頻率相對較(jiao)小(xiao),且腔體內壓力較(jiao)低(di)(di)情況下出(chu)現共振可能性較(jiao)小(xiao),金屬(shu)波紋管型密封根據不(bu)同的強(qiang)度設計,其彈性有(you)(you)高有(you)(you)低(di)(di);
(4)由于沒有(you)滑(hua)動的輔助(zhu)密封,所以(yi)依靠密封端面上的液膜或液體減振,當然也(ye)可以(yi)設計帶滑(hua)動的輔助(zhu)密封,提高它的穩定性和剛性;
(5)大多數錦江機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型錦江機械密封,要特別注意避(bi)免軸(zhou)(zhou)向共振,異常振動會加劇(ju)波(bo)紋管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的(de)軸(zhou)(zhou)向游隙調(diao)整不(bu)當就(jiu)容易出現這現象。
另外根據密(mi)封(feng)環材料的(de)不同,特別是當(dang)采用碳化鎢類高密(mi)度材料時(shi)(shi),更應(ying)注意共振問題。因此,當(dang)支承(cheng)在彈(dan)性元件的(de)密(mi)封(feng)環需要采用硬質(zhi)材料時(shi)(shi),條件允許(xu)情況下一般都(dou)選用密(mi)度相(xiang)對較(jiao)低的(de)碳化硅(gui)、陶瓷(ci)等(deng)材料。
2.在正常及擾(rao)動(dong)條件(jian)下(xia)產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及錦江機械密封會(hui)受(shou)(shou)到(dao)液力振動影響(xiang),當流(liu)量發生(sheng)(sheng)變化時,葉(xie)輪(lun)入口處液體會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)波動,若不是在最佳(jia)效率(lv)下運行,葉(xie)輪(lun)入口及擴壓管(guan)處的流(liu)體壓頭會(hui)增大。低(di)于(yu)或高于(yu)最佳(jia)效率(lv)點的流(liu)量時,或輸送介質(zhi)(zhi)無法達到(dao)泵的氣(qi)蝕余量時,都可能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)氣(qi)蝕現象(xiang),則密封(feng)激振就更明顯。另外,入口處介質(zhi)(zhi)的流(liu)動還會(hui)受(shou)(shou)到(dao)泵內介質(zhi)(zhi)自循環的干(gan)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,防止介質在錦江機械密封的表(biao)面氣蝕產生(sheng)激振。
3.溫度及壓力變(bian)(bian)化使泵變(bian)(bian)形而(er)產(chan)生的(de)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,引起錦江機械密封振動。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。由于錦江機械密封的(de)一側固定(ding)在(zai)殼(ke)體上(shang),而另一端固定(ding)在(zai)轉軸(zhou)上(shang),所(suo)以必須有吸收這兩種不同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多錦江機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密(mi)封腔內壓力發生(sheng)變(bian)(bian)化時,作(zuo)用在密(mi)封端面(mian)上的(de)載荷也會隨之發生(sheng)變(bian)(bian)化,從而產(chan)生(sheng)突變(bian)(bian)載荷引起振動。
4.制造安裝原因產生的振動
密封(feng)(feng)(feng)端面粗糙度(du)過大,不(bu)能保證很好的(de)貼合(he)(he)性,密封(feng)(feng)(feng)的(de)穩(wen)定性就會受(shou)到影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程度(du)不(bu)僅(jin)取決于(yu)(yu)密封(feng)(feng)(feng)的(de)具體結構(gou),而且取決于(yu)(yu)密封(feng)(feng)(feng)運行參數。密封(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補償環都要(yao)作相(xiang)應的(de)運行,從(cong)而保證密封(feng)(feng)(feng)端面的(de)貼合(he)(he)性。對于(yu)(yu)滑動輔助密封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環,密封(feng)(feng)(feng)面上的(de)載荷沿圓周變化,應盡(jin)量防(fang)止不(bu)受(shou)載荷的(de)一(yi)側(ce)發生泄漏,受(shou)載荷的(de)一(yi)側(ce)出現過度(du)磨損(sun)的(de)現象(xiang)。泄漏會使流體的(de)雜粒滲到端面液膜中(zhong),從(cong)而加速密封(feng)(feng)(feng)端面磨損(sun)。
密封件在(zai)加工過程中,一般不(bu)能(neng)用機械方法(fa)加以平(ping)(ping)衡(heng)(heng)。在(zai)設計中要(yao)盡(jin)量減少不(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造(zao)成不(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng),特(te)別是在(zai)制(zhi)造(zao)粗(cu)糙的(de)動環或向密封件傳遞(di)的(de)動力具(ju)有“尾隨脈(mo)沖”情況(kuang)時,更應(ying)注意不(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)問題(ti)。
在(zai)采用內裝式(shi)機(ji)械密封(feng)時,作(zuo)用在(zai)密封(feng)上的(de)(de)沖(chong)擊(ji)力(li)常(chang)常(chang)是由泵送介質的(de)(de)自循環(huan)造成的(de)(de)。為確保密封(feng)性能(neng),自循環(huan)液體(ti)應(ying)從兩(liang)密封(feng)端的(de)(de)外側(ce)通過。若流量過大,則作(zuo)用在(zai)密封(feng)環(huan)上的(de)(de)沖(chong)擊(ji)力(li)可(ke)能(neng)會使密封(feng)端錯位,其后(hou)果自然是振動。
為減輕振動的(de)影響,可(ke)以(yi)使自(zi)循(xun)環(huan)流(liu)(liu)體,由切向入(ru)口;如有可(ke)能,循(xun)環(huan)流(liu)(liu)量可(ke)以(yi)通(tong)過密(mi)封腔(qiang)內(nei)襯套的(de)配(pei)合(he)間隙加以(yi)控制,或者將(jiang)密(mi)封腔(qiang)內(nei)的(de)吸入(ru)管(guan)和排出管(guan)反接(jie),使流(liu)(liu)向改變而(er)(er)形(xing)成逆循(xun)環(huan)。后一種方法常在(zai)(zai)立式泵中采(cai)用,因為它同時解(jie)決了密(mi)封腔(qiang)上部的(de)排氣問題;但是,這(zhe)常被人(ren)們所忽(hu)視,甚(shen)至(zhi)在(zai)(zai)臥式泵的(de)設計中,密(mi)封腔(qiang)內(nei)由于逆循(xun)環(huan)產生的(de)壓差而(er)(er)會顯著(zhu)改善密(mi)封效果。