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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125605 來源(yuan):
1.泵自身構(gou)體引(yin)起的振動
離(li)心泵是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)的(de)葉(xie)輪(lun)(lun),驅動(dong)裝(zhuang)置(如電(dian)機(ji)、汽(qi)輪(lun)(lun)機(ji)、燃氣(qi)輪(lun)(lun)機(ji)驅動(dong)等(deng))構成的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)、轉(zhuan)子不平衡、驅動(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承缺(que)陷(xian)、葉(xie)片及軸(zhou)上(shang)其他部件松(song)動(dong)等(deng),都有可能引起振(zhen)(zhen)動(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)監測裝(zhuang)置可以測得單(dan)個振(zhen)(zhen)動(dong)頻率,用于分(fen)析這些(xie)振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的瀘定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瀘定機械密封中的彈性(xing)元件固有(you)頻(pin)率(lv)相同,就可造(zao)成摩擦副磨損(sun)加快或(huo)疲(pi)勞(lao)損(sun)傷。當然,這種(zhong)損(sun)傷還有(you)其他因(yin)素。所以(yi)在設計或(huo)選(xuan)型時,必須保證(zheng)可預測的共振頻(pin)率(lv)不要與(yu)(yu)激勵頻(pin)率(lv)重合,應采取可靠減(jian)(jian)振措施,設計的臨(lin)界轉速不能與(yu)(yu)工作轉速相距太近;在操作溫度下(xia),將(jiang)安(an)裝(zhuang)誤差(cha)減(jian)(jian)至最小(xiao),因(yin)為這些誤差(cha)會導致密封彈性(xing)裝(zhuang)置的位(wei)移;轉子要充分平衡;垂直安(an)裝(zhuang)軸(zhou)上的軸(zhou)承(cheng)(cheng),其承(cheng)(cheng)受的載(zai)荷應使滾動件打滑的可能性(xing)減(jian)(jian)至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)瀘定機械密封的(de)彈(dan)性元件(包括(kuo)單彈(dan)簧(huang)(huang)和(he)多彈(dan)簧(huang)(huang)),彈(dan)簧(huang)(huang)本身可(ke)承受(shou)大(da)部分振(zhen)動載荷,輔助密封也有(you)一定(ding)減振(zhen)效果,如楔(xie)形環、O形圈、膨脹石(shi)墨(mo)等;
(2)對于(yu)支承(cheng)在彈簧(huang)上的質量較(jiao)小的密(mi)封(feng),如石墨密(mi)封(feng)環的結構,其固(gu)有頻率(lv)相對較(jiao)大;
(3)支承在低(di)彈性(xing)彈簧上的(de)質量較大的(de)密封,其固有(you)頻率相對較小,且腔體內(nei)壓力較低(di)情況下(xia)出現共振可能性(xing)較小,金屬波紋管型密封根據不同的(de)強度設(she)計,其彈性(xing)有(you)高有(you)低(di);
(4)由于沒有滑動(dong)的(de)(de)輔助密封,所以(yi)依靠(kao)密封端面上(shang)的(de)(de)液(ye)(ye)膜(mo)或液(ye)(ye)體(ti)減振,當然也可以(yi)設(she)計帶滑動(dong)的(de)(de)輔助密封,提(ti)高它的(de)(de)穩定(ding)性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數瀘定機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型瀘定機械密封,要特(te)別注意避免軸向共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動會(hui)加劇(ju)波紋管疲勞斷裂(lie)。如泵軸上軸承的軸向游(you)隙(xi)調整不(bu)當就(jiu)容(rong)易出現(xian)這現(xian)象。
另(ling)外根據密封(feng)環材料的(de)不同,特別是當采用碳化鎢類高密度材料時,更應(ying)注意共振問(wen)題。因此,當支承在彈(dan)性(xing)元件的(de)密封(feng)環需要采用硬質材料時,條件允許情(qing)況下一(yi)般都選(xuan)用密度相對(dui)較低的(de)碳化硅、陶瓷(ci)等材料。
2.在(zai)正常及(ji)擾(rao)動(dong)條件下產生(sheng)的振動(dong)
泵運行時,其轉子及瀘定機械密封會(hui)受到(dao)(dao)液力振(zhen)動影響,當(dang)流(liu)量發生變化(hua)時,葉(xie)輪入(ru)口(kou)處(chu)液體會(hui)產(chan)(chan)生波動,若不是在最佳(jia)效率(lv)下運行,葉(xie)輪入(ru)口(kou)及擴壓(ya)管(guan)處(chu)的流(liu)體壓(ya)頭會(hui)增大。低(di)于(yu)(yu)或高于(yu)(yu)最佳(jia)效率(lv)點的流(liu)量時,或輸送介質無法達到(dao)(dao)泵(beng)的氣蝕余量時,都可(ke)能產(chan)(chan)生氣蝕現象,則密(mi)封激振(zhen)就(jiu)更(geng)明(ming)顯。另外,入(ru)口(kou)處(chu)介質的流(liu)動還(huan)會(hui)受到(dao)(dao)泵(beng)內介質自循環的干擾。
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,防止介質在瀘定機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度(du)及壓力變(bian)化使泵變(bian)形(xing)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,引起瀘定機械密封振動。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。由于瀘定機械密封的(de)一(yi)(yi)側固定在(zai)殼體上,而另一(yi)(yi)端固定在(zai)轉(zhuan)軸上,所以必須有吸(xi)收這兩種不同(tong)振動的(de)能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多瀘定機械密封產生干擾。當密(mi)封腔內壓力發(fa)生變化時,作用(yong)在密(mi)封端(duan)面上的載(zai)荷也會(hui)隨之發(fa)生變化,從而產生突變載(zai)荷引起振(zhen)動。
4.制造安裝原因(yin)產生的振動
密(mi)封(feng)端(duan)(duan)面(mian)粗糙度過大,不能保證很(hen)好的(de)(de)貼合性(xing),密(mi)封(feng)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)就會受到(dao)影響,影響程度不僅取(qu)決(jue)于密(mi)封(feng)的(de)(de)具體結構,而(er)且取(qu)決(jue)于密(mi)封(feng)運行(xing)參數。密(mi)封(feng)每旋(xuan)轉(zhuan)一周其補(bu)償環都要(yao)作相應(ying)的(de)(de)運行(xing),從而(er)保證密(mi)封(feng)端(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)貼合性(xing)。對于滑動輔助密(mi)封(feng)件,如(ru)O形圈或楔(xie)形環,密(mi)封(feng)面(mian)上(shang)的(de)(de)載荷沿圓周變化,應(ying)盡量防止(zhi)不受載荷的(de)(de)一側(ce)發(fa)生泄漏(lou),受載荷的(de)(de)一側(ce)出現過度磨損的(de)(de)現象。泄漏(lou)會使流體的(de)(de)雜粒(li)滲到(dao)端(duan)(duan)面(mian)液膜中(zhong),從而(er)加(jia)速(su)密(mi)封(feng)端(duan)(duan)面(mian)磨損。
密(mi)封件在加(jia)工過(guo)程中,一(yi)般不能用機械方法加(jia)以(yi)平衡(heng)。在設計中要盡量減少不平衡(heng)因素,如(ru)單(dan)彈簧就(jiu)會造成不平衡(heng),特別是在制造粗糙的動(dong)環(huan)或向密(mi)封件傳遞(di)的動(dong)力具(ju)有“尾隨脈(mo)沖”情況時,更應注意不平衡(heng)問題。
在采用內裝(zhuang)式(shi)機械密(mi)封(feng)時,作用在密(mi)封(feng)上的(de)(de)(de)沖擊力常常是由(you)泵(beng)送介質的(de)(de)(de)自(zi)循環(huan)造成(cheng)的(de)(de)(de)。為確保密(mi)封(feng)性能,自(zi)循環(huan)液體應從兩密(mi)封(feng)端(duan)的(de)(de)(de)外側通過(guo)。若流量過(guo)大(da),則作用在密(mi)封(feng)環(huan)上的(de)(de)(de)沖擊力可(ke)能會使密(mi)封(feng)端(duan)錯位,其后果自(zi)然是振(zhen)動。
為(wei)減輕振動的(de)(de)(de)影響,可以使自循(xun)(xun)環(huan)流體,由切向入口;如有可能,循(xun)(xun)環(huan)流量可以通(tong)過密(mi)(mi)封腔(qiang)內襯套的(de)(de)(de)配合(he)間隙加以控制,或(huo)者將密(mi)(mi)封腔(qiang)內的(de)(de)(de)吸入管(guan)(guan)和排(pai)(pai)出管(guan)(guan)反接(jie),使流向改變而形成(cheng)逆循(xun)(xun)環(huan)。后一種(zhong)方(fang)法常(chang)(chang)在(zai)立式(shi)泵(beng)(beng)中(zhong)采用,因(yin)為(wei)它(ta)同時解決(jue)了(le)密(mi)(mi)封腔(qiang)上部的(de)(de)(de)排(pai)(pai)氣問(wen)題;但是,這常(chang)(chang)被(bei)人們所忽視,甚(shen)至在(zai)臥式(shi)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)設計中(zhong),密(mi)(mi)封腔(qiang)內由于逆循(xun)(xun)環(huan)產生(sheng)的(de)(de)(de)壓差而會顯(xian)著改善密(mi)(mi)封效果。