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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣(qi):126488 來源:
1.泵自(zi)身構體引起的振動(dong)
離心(xin)泵是由(you)軸、軸承及安裝在軸上(shang)的葉輪(lun),驅(qu)動裝置(如電(dian)機(ji)、汽輪(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)驅(qu)動等(deng))構成的。泵軸振(zhen)(zhen)動、轉(zhuan)子不平衡、驅(qu)動軸不同(tong)心(xin)、軸承缺陷、葉片及軸上(shang)其他(ta)部件松動等(deng),都有可(ke)能引起振(zhen)(zhen)動。使用(yong)振(zhen)(zhen)動監測(ce)裝置可(ke)以測(ce)得(de)單個(ge)振(zhen)(zhen)動頻(pin)率,用(yong)于(yu)分析這些振(zhen)(zhen)源類(lei)型。
裝在泵軸上的南通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南通機械密封中(zhong)的(de)彈性元件固有(you)頻(pin)率(lv)相(xiang)同,就可(ke)造成摩擦(ca)副(fu)磨損加(jia)快(kuai)或(huo)疲勞損傷。當然,這種損傷還(huan)有(you)其(qi)他因(yin)素。所以在設計或(huo)選型時(shi),必須保證可(ke)預測的(de)共振頻(pin)率(lv)不要與激(ji)勵頻(pin)率(lv)重合,應采取可(ke)靠減(jian)振措施,設計的(de)臨界(jie)轉(zhuan)速不能(neng)(neng)與工作轉(zhuan)速相(xiang)距太近;在操(cao)作溫(wen)度下,將(jiang)安裝誤(wu)差減(jian)至(zhi)最(zui)小,因(yin)為這些誤(wu)差會導致密封彈性裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝軸(zhou)上的(de)軸(zhou)承(cheng),其(qi)承(cheng)受的(de)載(zai)荷應使滾(gun)動件打(da)滑的(de)可(ke)能(neng)(neng)性減(jian)至(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)南通機械密封的彈(dan)性(xing)元件(包(bao)括單(dan)彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本(ben)身(shen)可承受大部分振動(dong)載荷,輔助密封也(ye)有一定減(jian)振效果,如楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石墨(mo)等;
(2)對(dui)于支(zhi)承在(zai)彈簧上的質(zhi)量較小的密封,如石墨密封環的結構,其(qi)固有頻率(lv)相對(dui)較大;
(3)支承在(zai)低彈性彈簧(huang)上的質量較(jiao)大(da)的密(mi)封(feng),其(qi)固有(you)頻率相(xiang)對較(jiao)小(xiao),且(qie)腔體內壓力較(jiao)低情況(kuang)下(xia)出現共(gong)振可能(neng)性較(jiao)小(xiao),金屬(shu)波紋(wen)管型(xing)密(mi)封(feng)根據不同的強度設計,其(qi)彈性有(you)高有(you)低;
(4)由(you)于沒有滑動(dong)(dong)的(de)輔助密(mi)(mi)(mi)封,所以依靠密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面上的(de)液(ye)膜或(huo)液(ye)體減振,當然也(ye)可以設計帶滑動(dong)(dong)的(de)輔助密(mi)(mi)(mi)封,提高它的(de)穩定性和(he)剛性;
(5)大多數南通機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型南通機械密封,要特別注意避(bi)免軸(zhou)(zhou)向共振,異常振動會加(jia)劇波紋(wen)管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承(cheng)的軸(zhou)(zhou)向游(you)隙調整(zheng)不當就容易出現這現象。
另(ling)外(wai)根據密封環材(cai)料的(de)(de)不同,特別(bie)是當(dang)采用碳化鎢類高密度材(cai)料時,更應注意共(gong)振問(wen)題。因此,當(dang)支承在彈(dan)性元件(jian)的(de)(de)密封環需要采用硬質材(cai)料時,條(tiao)件(jian)允許(xu)情況下一(yi)般都選用密度相對較低的(de)(de)碳化硅、陶瓷等(deng)材(cai)料。
2.在正常及擾動(dong)條件(jian)下產(chan)生的振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及南通機械密封會(hui)受到液(ye)力振動影響(xiang),當流量(liang)發生(sheng)變化時(shi),葉(xie)輪入口(kou)(kou)處(chu)(chu)液(ye)體會(hui)產(chan)生(sheng)波(bo)動,若不是在最佳效(xiao)率(lv)下運行(xing),葉(xie)輪入口(kou)(kou)及擴壓(ya)管處(chu)(chu)的(de)(de)流體壓(ya)頭會(hui)增大。低于或(huo)高于最佳效(xiao)率(lv)點的(de)(de)流量(liang)時(shi),或(huo)輸送介(jie)質(zhi)(zhi)無法達(da)到泵的(de)(de)氣(qi)蝕余量(liang)時(shi),都可(ke)能產(chan)生(sheng)氣(qi)蝕現象,則密封(feng)激振就更明顯。另(ling)外,入口(kou)(kou)處(chu)(chu)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)流動還會(hui)受到泵內(nei)介(jie)質(zhi)(zhi)自(zi)循環的(de)(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,防止介質在南通機械密封的表面氣(qi)蝕產(chan)生激振。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵變形而產生的振動(dong)
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,引起南通機械密封振動。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。由于南通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(yi)必(bi)須有吸收這兩種不同振(zhen)動的能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多南通機械密封產生(sheng)(sheng)干擾。當(dang)密(mi)封腔內壓力發生(sheng)(sheng)變化時,作用在密(mi)封端面上(shang)的載(zai)荷(he)也(ye)會隨之(zhi)發生(sheng)(sheng)變化,從(cong)而(er)產生(sheng)(sheng)突(tu)變載(zai)荷(he)引起(qi)振動。
4.制造(zao)安裝原因產生的(de)振動
密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)粗糙度過(guo)大,不(bu)能保證很(hen)好的(de)(de)貼合(he)性,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就會(hui)受到影(ying)響,影(ying)響程(cheng)度不(bu)僅取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體(ti)結(jie)構,而且取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)運(yun)行(xing)參數。密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周其(qi)補償環(huan)都要作(zuo)相應的(de)(de)運(yun)行(xing),從(cong)而保證密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)的(de)(de)貼合(he)性。對(dui)于滑動輔助密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)荷沿圓周變(bian)化,應盡量防(fang)止不(bu)受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側(ce)發生(sheng)泄漏(lou),受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側(ce)出現過(guo)度磨損的(de)(de)現象。泄漏(lou)會(hui)使流體(ti)的(de)(de)雜(za)粒滲到端面(mian)液膜(mo)中,從(cong)而加速密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)磨損。
密封(feng)件在(zai)加(jia)工過(guo)程中,一般不能用(yong)機械(xie)方法加(jia)以平(ping)(ping)衡。在(zai)設計中要盡量減少不平(ping)(ping)衡因素,如單彈簧就(jiu)會(hui)造成不平(ping)(ping)衡,特別是在(zai)制造粗(cu)糙的動環或(huo)向密封(feng)件傳遞的動力具有“尾隨脈沖”情況(kuang)時(shi),更應(ying)注(zhu)意不平(ping)(ping)衡問題。
在(zai)(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)(mi)封時,作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)封上的沖擊力常常是由泵送(song)介質(zhi)的自(zi)(zi)循環(huan)造(zao)成(cheng)的。為確保(bao)密(mi)(mi)封性能(neng),自(zi)(zi)循環(huan)液體應(ying)從兩密(mi)(mi)封端的外側通過(guo)。若(ruo)流量(liang)過(guo)大,則作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)封環(huan)上的沖擊力可能(neng)會使密(mi)(mi)封端錯(cuo)位,其(qi)后果自(zi)(zi)然是振動(dong)。
為減(jian)輕振動的影響(xiang),可(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)自循(xun)(xun)環(huan)流(liu)體,由(you)切向入(ru)口;如有可(ke)(ke)能,循(xun)(xun)環(huan)流(liu)量(liang)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)襯套的配合間隙加以(yi)(yi)控制(zhi),或者將(jiang)密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)的吸入(ru)管和排(pai)出管反(fan)接(jie),使(shi)流(liu)向改變而(er)形成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一種方法(fa)常在(zai)立式泵中采用,因(yin)為它同時解決(jue)了密(mi)(mi)封(feng)腔上(shang)部的排(pai)氣問題;但是(shi),這常被(bei)人們所忽視,甚至在(zai)臥式泵的設計中,密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)由(you)于逆循(xun)(xun)環(huan)產(chan)生的壓(ya)差(cha)而(er)會顯著改善(shan)密(mi)(mi)封(feng)效果。