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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:127022 來源(yuan):
1.泵(beng)自身構(gou)體引起的振動
離心(xin)泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及(ji)安(an)裝(zhuang)(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上的葉(xie)輪,驅動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)、汽(qi)輪機(ji)、燃氣(qi)輪機(ji)驅動(dong)等)構成的。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不(bu)平衡、驅動(dong)軸(zhou)(zhou)不(bu)同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺陷(xian)、葉(xie)片及(ji)軸(zhou)(zhou)上其他(ta)部件松(song)動(dong)等,都有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)以(yi)測(ce)得(de)單(dan)個振(zhen)動(dong)頻率,用(yong)于分析這些(xie)振(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的昆山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昆山機械密封中的彈性元件(jian)固(gu)有(you)頻(pin)率相同,就可造成摩擦副磨損加快或(huo)疲勞損傷。當(dang)然(ran),這種損傷還有(you)其他因(yin)素。所以在設計或(huo)選型時,必須(xu)保證可預測的共振(zhen)頻(pin)率不要(yao)與(yu)激勵(li)頻(pin)率重合,應(ying)采取可靠減振(zhen)措施,設計的臨界轉(zhuan)速不能與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速相距太(tai)近(jin);在操作(zuo)溫度下,將安裝誤差(cha)減至最小(xiao),因(yin)為這些誤差(cha)會導致密封彈性裝置的位移(yi);轉(zhuan)子要(yao)充分(fen)平(ping)衡;垂(chui)直安裝軸(zhou)上的軸(zhou)承(cheng),其承(cheng)受的載(zai)荷應(ying)使滾動件(jian)打滑的可能性減至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)昆山機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包括(kuo)單(dan)彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身(shen)可承受(shou)大部分振(zhen)動載荷,輔助密(mi)封也有一定減(jian)振(zhen)效果(guo),如楔(xie)形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于(yu)支承在彈簧(huang)上的(de)質(zhi)量較小的(de)密封,如石墨密封環的(de)結構,其固(gu)有頻率相對較大;
(3)支承在低彈(dan)性(xing)彈(dan)簧上的(de)(de)質量較(jiao)(jiao)大的(de)(de)密封,其(qi)固有(you)頻(pin)率(lv)相對較(jiao)(jiao)小,且腔體內壓力較(jiao)(jiao)低情況下出(chu)現共振(zhen)可能性(xing)較(jiao)(jiao)小,金屬波紋管(guan)型密封根據不同的(de)(de)強度設計(ji),其(qi)彈(dan)性(xing)有(you)高有(you)低;
(4)由于沒有滑動的輔助密封,所(suo)以(yi)依(yi)靠密封端面上的液膜或液體減(jian)振,當然也可以(yi)設計(ji)帶滑動的輔助密封,提高它的穩(wen)定性和剛性;
(5)大多數昆山機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型昆山機械密封,要(yao)特別注意避免軸(zhou)向共振,異常振動會加劇波紋(wen)管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙調(diao)整不當就容易(yi)出現這現象。
另外根據密封環材料(liao)的不(bu)同(tong),特別是(shi)當采用碳(tan)化鎢類高密度材料(liao)時,更應注意(yi)共振問題(ti)。因此,當支承在彈性元件(jian)的密封環需(xu)要(yao)采用硬(ying)質材料(liao)時,條(tiao)件(jian)允許情況下一般都選用密度相對較低的碳(tan)化硅、陶(tao)瓷等材料(liao)。
2.在正(zheng)常及擾動條(tiao)件(jian)下產生的(de)振動
泵運行時,其轉子及昆山機械密封會(hui)受到液力振動影響,當流(liu)量發生(sheng)變化時(shi)(shi),葉輪入(ru)(ru)口(kou)處液體(ti)(ti)會(hui)產生(sheng)波動,若不是在最佳效(xiao)率下(xia)運行,葉輪入(ru)(ru)口(kou)及擴壓管處的流(liu)體(ti)(ti)壓頭會(hui)增大。低(di)于或高于最佳效(xiao)率點的流(liu)量時(shi)(shi),或輸送(song)介質(zhi)無法達到泵(beng)的氣蝕(shi)(shi)余量時(shi)(shi),都(dou)可能產生(sheng)氣蝕(shi)(shi)現象,則密封激振就更明(ming)顯。另外(wai),入(ru)(ru)口(kou)處介質(zhi)的流(liu)動還會(hui)受到泵(beng)內介質(zhi)自循環的干擾。
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,防止介質在昆山機械密封的表面氣蝕產生激振(zhen)。
3.溫度(du)及(ji)壓(ya)力變(bian)化(hua)使泵變(bian)形(xing)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,引起昆山機械密封振動。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。由于昆山機械密封的(de)一(yi)側(ce)固(gu)定在(zai)殼(ke)體上(shang),而另(ling)一(yi)端(duan)固(gu)定在(zai)轉軸上(shang),所(suo)以必須有吸收這(zhe)兩種不同振(zhen)動(dong)的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多昆山機械密封產生(sheng)干(gan)擾(rao)。當密封(feng)腔內(nei)壓力發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作用在密封(feng)端面上(shang)的(de)載荷也會隨(sui)之發生(sheng)變(bian)化(hua),從(cong)而產生(sheng)突變(bian)載荷引起振(zhen)動(dong)。
4.制造安裝原因(yin)產生(sheng)的(de)振動(dong)
密(mi)封端(duan)面(mian)(mian)粗糙度過大,不能保證很好的貼合性(xing),密(mi)封的穩定(ding)性(xing)就會受到影響,影響程度不僅取決(jue)(jue)于(yu)密(mi)封的具體(ti)結構(gou),而且取決(jue)(jue)于(yu)密(mi)封運(yun)行參數。密(mi)封每(mei)旋轉一(yi)周其補償環都要作相應的運(yun)行,從而保證密(mi)封端(duan)面(mian)(mian)的貼合性(xing)。對(dui)于(yu)滑動輔助密(mi)封件,如O形圈或楔形環,密(mi)封面(mian)(mian)上的載荷沿圓周變(bian)化(hua),應盡量(liang)防(fang)止不受載荷的一(yi)側(ce)(ce)發生泄漏,受載荷的一(yi)側(ce)(ce)出現(xian)過度磨損的現(xian)象。泄漏會使(shi)流(liu)體(ti)的雜粒滲到端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從而加(jia)速密(mi)封端(duan)面(mian)(mian)磨損。
密封件(jian)在加工(gong)過程中(zhong),一般不(bu)能用機械方法加以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量(liang)減少不(bu)平衡(heng)因(yin)素,如單彈簧就(jiu)會造(zao)成(cheng)不(bu)平衡(heng),特別是在制造(zao)粗糙的(de)動環(huan)或(huo)向密封件(jian)傳遞的(de)動力(li)具有“尾隨脈沖”情況時,更應注意不(bu)平衡(heng)問(wen)題。
在采用(yong)內裝式機械(xie)密(mi)封(feng)時,作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)上(shang)的(de)(de)沖(chong)擊力常常是(shi)由(you)泵(beng)送介(jie)質的(de)(de)自(zi)循環(huan)(huan)造(zao)成(cheng)的(de)(de)。為(wei)確保密(mi)封(feng)性能(neng),自(zi)循環(huan)(huan)液體應(ying)從兩密(mi)封(feng)端的(de)(de)外(wai)側通過。若流量過大(da),則作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)環(huan)(huan)上(shang)的(de)(de)沖(chong)擊力可能(neng)會使密(mi)封(feng)端錯位,其后果自(zi)然是(shi)振(zhen)動。
為減輕振動的影響,可以(yi)使自循環(huan)(huan)(huan)(huan)流(liu)體,由(you)切向入口;如有可能,循環(huan)(huan)(huan)(huan)流(liu)量可以(yi)通過密封(feng)(feng)腔內(nei)襯套(tao)的配合間隙(xi)加以(yi)控(kong)制,或者將密封(feng)(feng)腔內(nei)的吸(xi)入管和排(pai)出管反(fan)接,使流(liu)向改(gai)變而形成(cheng)逆循環(huan)(huan)(huan)(huan)。后一種方(fang)法常在(zai)立式(shi)泵(beng)中(zhong)采(cai)用,因為它(ta)同時解決(jue)了密封(feng)(feng)腔上部的排(pai)氣問題;但是(shi),這(zhe)常被人們所忽視,甚至在(zai)臥式(shi)泵(beng)的設計中(zhong),密封(feng)(feng)腔內(nei)由(you)于逆循環(huan)(huan)(huan)(huan)產(chan)生(sheng)的壓差而會顯著改(gai)善密封(feng)(feng)效果。