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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:126148 來源:
1.泵自(zi)身構體引起的振(zhen)動
離心泵(beng)是(shi)由軸、軸承(cheng)及安裝在軸上(shang)的(de)葉(xie)輪,驅(qu)動(dong)裝置(如(ru)電(dian)機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動(dong)等)構成的(de)。泵(beng)軸振(zhen)(zhen)動(dong)、轉子不(bu)平衡、驅(qu)動(dong)軸不(bu)同(tong)心、軸承(cheng)缺陷、葉(xie)片及軸上(shang)其他部件松(song)動(dong)等,都有(you)可(ke)能引起振(zhen)(zhen)動(dong)。使用(yong)(yong)振(zhen)(zhen)動(dong)監測(ce)裝置可(ke)以測(ce)得單個(ge)振(zhen)(zhen)動(dong)頻率,用(yong)(yong)于(yu)分析這些振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的寮步鎮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寮步鎮機械密封中的彈(dan)性(xing)元件固有頻(pin)率(lv)相同,就可造成(cheng)摩擦副磨損(sun)加快或疲勞損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有其他(ta)因素。所以在設計或選型(xing)時,必須保證可預測的共振(zhen)頻(pin)率(lv)不要與激勵頻(pin)率(lv)重合(he),應(ying)采取可靠(kao)減(jian)振(zhen)措施(shi),設計的臨(lin)界轉(zhuan)速不能(neng)與工作轉(zhuan)速相距太近(jin);在操(cao)作溫度下,將安裝誤差(cha)減(jian)至最小,因為(wei)這些誤差(cha)會導致(zhi)密(mi)封彈(dan)性(xing)裝置的位移;轉(zhuan)子要充分平衡;垂(chui)直安裝軸上的軸承,其承受的載荷應(ying)使滾(gun)動(dong)件打滑的可能(neng)性(xing)減(jian)至最小。
需要說明的是:
(1)寮步鎮機械密封的彈(dan)性(xing)元件(jian)(包括單(dan)彈(dan)簧(huang)和多(duo)彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本(ben)身可承受大部分(fen)振動載荷(he),輔助密封也有一定減振效果(guo),如(ru)楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧(huang)上(shang)的質量(liang)較小的密封,如石(shi)墨密封環的結構,其固(gu)有(you)頻率(lv)相對較大;
(3)支承在低(di)彈性(xing)彈簧上的質量較大的密封,其固有(you)(you)頻率相對較小,且腔(qiang)體內壓力較低(di)情況下出現共振可能性(xing)較小,金屬(shu)波紋管型密封根據不同的強度設計,其彈性(xing)有(you)(you)高有(you)(you)低(di);
(4)由于沒(mei)有滑動的(de)(de)輔助(zhu)密(mi)封,所以(yi)(yi)依靠密(mi)封端面(mian)上的(de)(de)液膜或液體減振,當然也可以(yi)(yi)設計帶滑動的(de)(de)輔助(zhu)密(mi)封,提高它的(de)(de)穩(wen)定性和剛性;
(5)大多數寮步鎮機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型寮步鎮機械密封,要特別注意避(bi)免軸(zhou)向共振,異常(chang)振動會加劇波紋管(guan)疲勞斷裂。如(ru)泵(beng)軸(zhou)上軸(zhou)承(cheng)的(de)軸(zhou)向游隙調整不(bu)當就容易出現這現象。
另(ling)外根據(ju)密(mi)封(feng)環材(cai)料的不同(tong),特別(bie)是當(dang)采(cai)用碳化鎢類高密(mi)度(du)材(cai)料時,更(geng)應注意共(gong)振問題。因此,當(dang)支承在彈性元件的密(mi)封(feng)環需要(yao)采(cai)用硬質材(cai)料時,條件允許情況(kuang)下一般都選用密(mi)度(du)相對(dui)較低的碳化硅(gui)、陶瓷等材(cai)料。
2.在正常及擾動條件下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及寮步鎮機械密封會受(shou)到(dao)液力振動影響(xiang),當流(liu)量(liang)發(fa)生變化時(shi),葉(xie)輪(lun)入口(kou)(kou)處(chu)液體會產生波(bo)動,若(ruo)不是(shi)在最佳效(xiao)(xiao)率下運行,葉(xie)輪(lun)入口(kou)(kou)及擴(kuo)壓(ya)管處(chu)的(de)流(liu)體壓(ya)頭會增大。低于或高(gao)于最佳效(xiao)(xiao)率點的(de)流(liu)量(liang)時(shi),或輸(shu)送介質(zhi)(zhi)無(wu)法達到(dao)泵的(de)氣蝕(shi)余量(liang)時(shi),都可能產生氣蝕(shi)現象,則(ze)密封激(ji)振就更(geng)明顯。另(ling)外(wai),入口(kou)(kou)處(chu)介質(zhi)(zhi)的(de)流(liu)動還會受(shou)到(dao)泵內介質(zhi)(zhi)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,防止介質在寮步鎮機械密封的表(biao)面氣蝕產生激振。
3.溫度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,引起寮步鎮機械密封振動。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。由于寮步鎮機械密封的(de)一(yi)側固定(ding)在殼體上(shang),而另一(yi)端固定(ding)在轉軸上(shang),所以必須有吸收這(zhe)兩種不同振動(dong)的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多寮步鎮機械密封產生(sheng)干擾。當(dang)密封(feng)(feng)腔內壓力(li)發(fa)生(sheng)變(bian)(bian)化時(shi),作用在密封(feng)(feng)端面上的載荷也(ye)會隨之發(fa)生(sheng)變(bian)(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)(bian)載荷引起振動(dong)。
4.制造(zao)安裝(zhuang)原因產生的振動
密(mi)封端(duan)(duan)面(mian)粗糙度過(guo)大,不能保(bao)證(zheng)(zheng)很(hen)好的(de)(de)貼合(he)性(xing),密(mi)封的(de)(de)穩定性(xing)就會(hui)受(shou)到影(ying)響,影(ying)響程度不僅(jin)取(qu)決于密(mi)封的(de)(de)具(ju)體結(jie)構(gou),而且取(qu)決于密(mi)封運(yun)行(xing)參數(shu)。密(mi)封每旋轉一(yi)周其補償環(huan)都(dou)要(yao)作(zuo)相(xiang)應的(de)(de)運(yun)行(xing),從而保(bao)證(zheng)(zheng)密(mi)封端(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)貼合(he)性(xing)。對于滑動輔助密(mi)封件(jian),如O形(xing)(xing)圈(quan)或楔形(xing)(xing)環(huan),密(mi)封面(mian)上的(de)(de)載荷沿圓周變(bian)化(hua),應盡量防止不受(shou)載荷的(de)(de)一(yi)側發生泄漏(lou)(lou),受(shou)載荷的(de)(de)一(yi)側出現(xian)(xian)過(guo)度磨損的(de)(de)現(xian)(xian)象。泄漏(lou)(lou)會(hui)使流體的(de)(de)雜粒滲到端(duan)(duan)面(mian)液膜中,從而加速密(mi)封端(duan)(duan)面(mian)磨損。
密封(feng)件在加(jia)工過(guo)程中(zhong),一(yi)般不(bu)(bu)能用機械方法加(jia)以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量減少不(bu)(bu)平衡(heng)因(yin)素,如(ru)單彈簧就會造(zao)成不(bu)(bu)平衡(heng),特(te)別是在制(zhi)造(zao)粗糙的動環或向密封(feng)件傳遞(di)的動力具有“尾隨脈沖”情況時(shi),更應注意不(bu)(bu)平衡(heng)問題。
在采用(yong)內裝(zhuang)式(shi)機(ji)械密(mi)(mi)封時,作(zuo)用(yong)在密(mi)(mi)封上的(de)沖(chong)擊力常常是(shi)由(you)泵送介質的(de)自循環(huan)造成的(de)。為確保密(mi)(mi)封性(xing)能(neng),自循環(huan)液體應(ying)從兩密(mi)(mi)封端(duan)的(de)外(wai)側通(tong)過(guo)。若流量過(guo)大,則作(zuo)用(yong)在密(mi)(mi)封環(huan)上的(de)沖(chong)擊力可能(neng)會使(shi)密(mi)(mi)封端(duan)錯(cuo)位,其后果自然(ran)是(shi)振(zhen)動。
為減輕振(zhen)動(dong)的(de)影(ying)響(xiang),可(ke)以(yi)使自循環(huan)流體(ti),由(you)切向(xiang)入口;如有可(ke)能,循環(huan)流量可(ke)以(yi)通(tong)過密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內襯(chen)套的(de)配合(he)間隙加以(yi)控制,或者將密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內的(de)吸(xi)入管(guan)和排出管(guan)反接,使流向(xiang)改變而(er)形成逆循環(huan)。后一種方法(fa)常在(zai)立(li)式泵中采用(yong),因(yin)為它同時解決了密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)排氣(qi)問題;但是,這常被人們所(suo)忽視,甚至在(zai)臥(wo)式泵的(de)設計中,密(mi)(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內由(you)于逆循環(huan)產生的(de)壓差(cha)而(er)會顯著(zhu)改善密(mi)(mi)封(feng)(feng)效果。