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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119244 來源:
1.泵自身構體引(yin)起的振(zhen)動
離心(xin)泵是由軸、軸承(cheng)及安裝在(zai)軸上(shang)的葉輪,驅動(dong)(dong)(dong)裝置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅動(dong)(dong)(dong)等)構成的。泵軸振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不(bu)平衡(heng)、驅動(dong)(dong)(dong)軸不(bu)同心(xin)、軸承(cheng)缺陷、葉片及軸上(shang)其他部件松(song)動(dong)(dong)(dong)等,都有(you)可(ke)能引起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)監測裝置可(ke)以測得單(dan)個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率,用于分(fen)析這些振(zhen)(zhen)源類(lei)型。
裝在泵軸上的莒縣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莒縣機械密封中的(de)(de)(de)彈(dan)性元件固(gu)有頻(pin)率相(xiang)同,就(jiu)可(ke)(ke)造成摩擦副磨損加(jia)快或疲勞損傷。當然,這(zhe)種損傷還有其他因素。所(suo)以在設計或選(xuan)型時,必須(xu)保(bao)證(zheng)可(ke)(ke)預(yu)測的(de)(de)(de)共(gong)振(zhen)頻(pin)率不要與激勵(li)頻(pin)率重合,應采取可(ke)(ke)靠(kao)減振(zhen)措施(shi),設計的(de)(de)(de)臨界(jie)轉速(su)不能(neng)與工作(zuo)轉速(su)相(xiang)距太近(jin);在操作(zuo)溫度下,將安(an)裝誤差減至最(zui)小(xiao),因為這(zhe)些誤差會導致密封彈(dan)性裝置的(de)(de)(de)位移;轉子(zi)要充分平衡;垂直安(an)裝軸上的(de)(de)(de)軸承,其承受的(de)(de)(de)載荷應使滾動件打滑的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性減至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)莒縣機械密封的彈性元件(包括單彈簧(huang)(huang)和多彈簧(huang)(huang)),彈簧(huang)(huang)本身(shen)可承受大部分振動(dong)載(zai)荷,輔助密封也有(you)一定減振效果,如(ru)楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨(peng)脹石墨等;
(2)對于支承(cheng)在彈簧上(shang)的質量較小(xiao)的密(mi)封,如石(shi)墨(mo)密(mi)封環的結構,其固有頻率相對較大;
(3)支承在低(di)彈(dan)(dan)性彈(dan)(dan)簧上(shang)的質量較大的密(mi)封,其固有(you)頻(pin)率(lv)相對較小,且腔體(ti)內壓力較低(di)情況下(xia)出(chu)現共振可能性較小,金屬波紋管(guan)型密(mi)封根(gen)據不(bu)同的強度設計,其彈(dan)(dan)性有(you)高(gao)有(you)低(di);
(4)由(you)于沒有(you)滑(hua)動的(de)(de)輔助(zhu)密封,所以(yi)依靠(kao)密封端面上的(de)(de)液膜或液體減振,當(dang)然(ran)也可以(yi)設計(ji)帶滑(hua)動的(de)(de)輔助(zhu)密封,提高它的(de)(de)穩定性和剛性;
(5)大多數莒縣機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型莒縣機械密封,要特(te)別注意(yi)避免軸向共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動(dong)會加劇波紋管疲勞斷裂(lie)。如泵軸上(shang)軸承的軸向游隙調整不(bu)當就容易出現這現象。
另(ling)外根據密(mi)封(feng)環材(cai)料(liao)(liao)的(de)不(bu)同,特別是當采(cai)用碳化鎢類高密(mi)度(du)材(cai)料(liao)(liao)時,更應注意共振問題。因(yin)此,當支承(cheng)在彈性元件的(de)密(mi)封(feng)環需要采(cai)用硬質材(cai)料(liao)(liao)時,條件允許情況下一般都(dou)選用密(mi)度(du)相(xiang)對較(jiao)低(di)的(de)碳化硅、陶瓷等(deng)材(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常及擾動條件下(xia)產生的(de)振動
泵運行時,其轉子及莒縣機械密封會受(shou)到(dao)液(ye)力(li)振動影響,當流量發生(sheng)變化(hua)時,葉輪入口(kou)處(chu)液(ye)體會產(chan)生(sheng)波動,若不是在(zai)最(zui)佳(jia)效率下運行(xing),葉輪入口(kou)及擴壓管處(chu)的(de)流體壓頭會增(zeng)大(da)。低于或高于最(zui)佳(jia)效率點的(de)流量時,或輸送(song)介(jie)質無法達到(dao)泵的(de)氣(qi)蝕余量時,都可能產(chan)生(sheng)氣(qi)蝕現(xian)象,則密封(feng)激振就(jiu)更明(ming)顯。另外,入口(kou)處(chu)介(jie)質的(de)流動還(huan)會受(shou)到(dao)泵內介(jie)質自循(xun)環(huan)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,防止介質在莒縣機械密封的表面氣蝕(shi)產生激振。
3.溫度及壓力變(bian)化使泵變(bian)形(xing)而產生的振(zhen)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,引起莒縣機械密封振動。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。由于莒縣機械密封的一側固定在殼體上,而另一端固定在轉軸上,所以必須有吸收這兩種(zhong)不同(tong)振(zhen)動的能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多莒縣機械密封產生干擾(rao)。當密封腔內壓力發(fa)生變(bian)(bian)化時(shi),作用在(zai)密封端面上的載(zai)荷也會隨之(zhi)發(fa)生變(bian)(bian)化,從(cong)而(er)產生突(tu)變(bian)(bian)載(zai)荷引(yin)起振動。
4.制造安裝原因產生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)粗糙度(du)過大,不(bu)能保證很好的(de)(de)貼合性(xing)(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)就會受到影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不(bu)僅取(qu)決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具(ju)體結(jie)構,而(er)且(qie)取(qu)決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運(yun)行參(can)數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每(mei)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)周其補償環都要(yao)作相應(ying)的(de)(de)運(yun)行,從而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)貼合性(xing)(xing)。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或(huo)楔形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載(zai)荷沿圓周變(bian)化,應(ying)盡量防(fang)止(zhi)不(bu)受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側發生泄漏(lou),受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側出現過度(du)磨損的(de)(de)現象(xiang)。泄漏(lou)會使(shi)流體的(de)(de)雜粒(li)滲到端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)磨損。
密(mi)封件(jian)在加(jia)工過程(cheng)中(zhong),一般不能用機械方法加(jia)以平衡。在設計中(zhong)要盡(jin)量減少不平衡因素,如(ru)單彈簧就會造成不平衡,特(te)別是在制造粗糙的(de)動(dong)環或向密(mi)封件(jian)傳遞的(de)動(dong)力具有(you)“尾隨脈沖(chong)”情況時(shi),更應注意(yi)不平衡問題。
在采用內裝式機械密(mi)封(feng)時,作用在密(mi)封(feng)上的沖擊力(li)常常是由泵送(song)介質的自循環造成的。為確保密(mi)封(feng)性能,自循環液體應從兩(liang)密(mi)封(feng)端(duan)的外側(ce)通過。若流(liu)量過大,則作用在密(mi)封(feng)環上的沖擊力(li)可能會使密(mi)封(feng)端(duan)錯位,其后果自然是振(zhen)動。
為減輕(qing)振動的(de)影響,可(ke)(ke)以(yi)使自循(xun)(xun)環(huan)流體,由切向入(ru)口(kou);如有可(ke)(ke)能(neng),循(xun)(xun)環(huan)流量可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)襯套的(de)配合(he)間隙加(jia)以(yi)控制,或者將密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)的(de)吸入(ru)管(guan)(guan)和排(pai)出管(guan)(guan)反(fan)接(jie),使流向改變(bian)而(er)形成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一種方法常在立式(shi)泵中采(cai)用,因(yin)為它同(tong)時(shi)解決(jue)了密封(feng)腔(qiang)上(shang)部的(de)排(pai)氣問題;但(dan)是,這常被(bei)人們所(suo)忽視,甚至在臥式(shi)泵的(de)設(she)計(ji)中,密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)由于(yu)逆循(xun)(xun)環(huan)產生的(de)壓差而(er)會顯著改善密封(feng)效果。