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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125896 來源:
1.泵(beng)自身(shen)構體引起的振動
離(li)心(xin)泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及(ji)安裝(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上(shang)的(de)葉(xie)輪,驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(如電(dian)機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)等)構成的(de)。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子不平衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)不同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺(que)陷(xian)、葉(xie)片及(ji)軸(zhou)(zhou)上(shang)其(qi)他部件松動(dong)(dong)(dong)等,都有可(ke)能引起振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)監(jian)測裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以測得(de)單個振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率,用于(yu)分析這些(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)源(yuan)類型(xing)。
裝在泵軸上的利國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利國鎮機械密封中的(de)(de)彈(dan)性元件(jian)固有頻率(lv)相同,就可造成摩擦副磨損(sun)加快或(huo)(huo)疲勞(lao)損(sun)傷(shang)。當然,這種損(sun)傷(shang)還有其他因(yin)素。所(suo)以(yi)在(zai)設計或(huo)(huo)選型時,必須保(bao)證可預測的(de)(de)共振(zhen)頻率(lv)不(bu)要(yao)與(yu)激勵頻率(lv)重(zhong)合,應采取可靠(kao)減振(zhen)措施,設計的(de)(de)臨界(jie)轉(zhuan)速(su)不(bu)能與(yu)工作轉(zhuan)速(su)相距太近;在(zai)操作溫度(du)下,將安裝誤(wu)差減至(zhi)最(zui)小(xiao),因(yin)為這些誤(wu)差會導致密封彈(dan)性裝置的(de)(de)位移;轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分平(ping)衡(heng);垂直安裝軸上的(de)(de)軸承,其承受的(de)(de)載荷應使滾動件(jian)打滑的(de)(de)可能性減至(zhi)最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)利國鎮機械密封的彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本(ben)身可承受大(da)部分振(zhen)動載荷,輔助密(mi)封也有一定減振(zhen)效果,如(ru)楔形(xing)環、O形(xing)圈(quan)、膨脹(zhang)石墨等(deng);
(2)對于支承在彈簧上的質(zhi)量較(jiao)小的密封(feng),如石墨密封(feng)環(huan)的結構,其固(gu)有頻率相對較(jiao)大;
(3)支承(cheng)在(zai)低彈(dan)(dan)性(xing)彈(dan)(dan)簧上(shang)的質量(liang)較(jiao)大的密封,其(qi)固有頻率相(xiang)對較(jiao)小,且腔(qiang)體內壓力較(jiao)低情況下出(chu)現共振(zhen)可能性(xing)較(jiao)小,金屬波紋管型密封根據不(bu)同的強度設計,其(qi)彈(dan)(dan)性(xing)有高有低;
(4)由于沒有滑動的輔(fu)助(zhu)密封(feng),所以(yi)依靠密封(feng)端面(mian)上的液(ye)膜或液(ye)體減振,當然(ran)也可以(yi)設計帶滑動的輔(fu)助(zhu)密封(feng),提高(gao)它的穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數利國鎮機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型利國鎮機械密封,要特別注意(yi)避免軸向共振(zhen)(zhen),異常振(zhen)(zhen)動會加劇(ju)波紋管疲勞斷裂。如泵軸上軸承的(de)軸向游(you)隙(xi)調整(zheng)不當就(jiu)容易(yi)出現(xian)(xian)這現(xian)(xian)象。
另外根據密(mi)封環材(cai)(cai)(cai)料的(de)不(bu)同(tong),特別是當采用碳化鎢類(lei)高密(mi)度材(cai)(cai)(cai)料時,更應注意共振(zhen)問題。因此,當支承在彈性元(yuan)件的(de)密(mi)封環需要采用硬質材(cai)(cai)(cai)料時,條(tiao)件允許情況下一(yi)般都(dou)選用密(mi)度相(xiang)對較低的(de)碳化硅、陶瓷等(deng)材(cai)(cai)(cai)料。
2.在正常及擾動條件下產(chan)生的(de)振動
泵運行時,其轉子及利國鎮機械密封會(hui)(hui)受(shou)到(dao)液力(li)振(zhen)動影響,當流量發生變化時(shi),葉輪入口處(chu)(chu)液體會(hui)(hui)產生波動,若不是在最佳效(xiao)率下運行,葉輪入口及擴壓(ya)管(guan)處(chu)(chu)的(de)流體壓(ya)頭會(hui)(hui)增大。低于(yu)或高于(yu)最佳效(xiao)率點的(de)流量時(shi),或輸送(song)介質(zhi)(zhi)無法達(da)到(dao)泵的(de)氣蝕(shi)余量時(shi),都可能(neng)產生氣蝕(shi)現象(xiang),則(ze)密封(feng)激振(zhen)就(jiu)更明顯。另外,入口處(chu)(chu)介質(zhi)(zhi)的(de)流動還會(hui)(hui)受(shou)到(dao)泵內介質(zhi)(zhi)自(zi)循環的(de)干擾(rao)。
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,防止介質在利國鎮機械密封的表面氣(qi)蝕產生激振。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形(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,引起利國鎮機械密封振動。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。由于利國鎮機械密封的一側固定在殼(ke)體(ti)上,而(er)另一端固定在轉(zhuan)軸(zhou)上,所以(yi)必須有吸(xi)收這兩種(zhong)不同(tong)振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多利國鎮機械密封產(chan)生(sheng)干(gan)擾。當密(mi)(mi)封腔內壓力發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時,作用在密(mi)(mi)封端面上的(de)載荷也(ye)會隨之發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),從而產(chan)生(sheng)突變(bian)載荷引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的(de)振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面粗糙(cao)度過大,不(bu)能保證(zheng)很好(hao)的(de)(de)貼(tie)合(he)性(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)穩定性(xing)就會受到影響,影響程度不(bu)僅(jin)取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)具體結(jie)構,而(er)且取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運行參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補(bu)償(chang)環都要作(zuo)相應的(de)(de)運行,從(cong)而(er)保證(zheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面的(de)(de)貼(tie)合(he)性(xing)。對于滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面上(shang)的(de)(de)載荷(he)沿圓周變化,應盡量防止不(bu)受載荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)發生泄漏,受載荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)出(chu)現(xian)過度磨損的(de)(de)現(xian)象。泄漏會使(shi)流體的(de)(de)雜粒(li)滲到端面液膜中,從(cong)而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面磨損。
密(mi)封(feng)(feng)件(jian)在加工過(guo)程(cheng)中(zhong),一般不(bu)能用機械方法(fa)加以平衡(heng)(heng)。在設計中(zhong)要(yao)盡(jin)量(liang)減(jian)少不(bu)平衡(heng)(heng)因素,如(ru)單彈簧就會(hui)造(zao)成不(bu)平衡(heng)(heng),特(te)別是在制造(zao)粗(cu)糙(cao)的動環或(huo)向(xiang)密(mi)封(feng)(feng)件(jian)傳遞(di)的動力具有“尾(wei)隨(sui)脈沖(chong)”情況時(shi),更應注意不(bu)平衡(heng)(heng)問題。
在采用內裝式機械密封(feng)(feng)時,作(zuo)用在密封(feng)(feng)上(shang)的沖擊(ji)力(li)常常是由泵送介質的自循(xun)環造成的。為確保(bao)密封(feng)(feng)性(xing)能,自循(xun)環液體應(ying)從兩(liang)密封(feng)(feng)端的外(wai)側通(tong)過(guo)。若流(liu)量過(guo)大,則作(zuo)用在密封(feng)(feng)環上(shang)的沖擊(ji)力(li)可能會(hui)使密封(feng)(feng)端錯位,其后果自然是振動(dong)。
為(wei)(wei)減輕(qing)振動的(de)影響,可以使自循(xun)環(huan)(huan)(huan)流(liu)(liu)體,由切向(xiang)入口;如(ru)有可能,循(xun)環(huan)(huan)(huan)流(liu)(liu)量(liang)可以通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)配合間隙加以控(kong)制,或者將(jiang)密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)吸入管和(he)排(pai)出管反接,使流(liu)(liu)向(xiang)改變而(er)形成逆循(xun)環(huan)(huan)(huan)。后一種方法常(chang)在立(li)式(shi)泵中采用,因(yin)為(wei)(wei)它同時(shi)解決(jue)了密(mi)封(feng)腔(qiang)上(shang)部的(de)排(pai)氣(qi)問題;但是,這(zhe)常(chang)被人們所忽視,甚至在臥式(shi)泵的(de)設(she)計中,密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)由于逆循(xun)環(huan)(huan)(huan)產生的(de)壓差(cha)而(er)會(hui)顯著改善密(mi)封(feng)效(xiao)果。