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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125321 來源(yuan):
1.泵(beng)自身(shen)構(gou)體引(yin)起的振動
離心(xin)泵(beng)(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及安(an)裝在軸(zhou)(zhou)上的葉(xie)輪(lun),驅(qu)(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅(qu)(qu)動(dong)(dong)等)構(gou)成(cheng)的。泵(beng)(beng)軸(zhou)(zhou)振動(dong)(dong)、轉子不平(ping)衡(heng)、驅(qu)(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)不同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺陷、葉(xie)片及軸(zhou)(zhou)上其(qi)他部件松動(dong)(dong)等,都有(you)可(ke)能引起振動(dong)(dong)。使用振動(dong)(dong)監測裝置(zhi)可(ke)以測得單個振動(dong)(dong)頻率(lv),用于分析這(zhe)些振源類型。
裝在泵軸上的松柏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松柏鎮機械密封中的(de)彈(dan)性元件固有頻率相(xiang)同,就可造成(cheng)摩擦(ca)副磨(mo)損(sun)加快或(huo)疲勞(lao)損(sun)傷。當(dang)然,這種(zhong)損(sun)傷還有其他因素。所以(yi)在設計(ji)(ji)或(huo)選型時(shi),必須保證可預測的(de)共(gong)振頻率不(bu)要(yao)與激勵頻率重合,應采取可靠(kao)減振措施,設計(ji)(ji)的(de)臨界轉(zhuan)速不(bu)能(neng)與工作(zuo)轉(zhuan)速相(xiang)距(ju)太近;在操作(zuo)溫度(du)下,將(jiang)安(an)裝(zhuang)(zhuang)誤差(cha)減至(zhi)最小,因為這些誤差(cha)會導(dao)致密(mi)封彈(dan)性裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)位移;轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分平衡;垂直安(an)裝(zhuang)(zhuang)軸(zhou)上的(de)軸(zhou)承,其承受的(de)載荷應使滾動件打滑的(de)可能(neng)性減至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)松柏鎮機械密封的彈性元件(包(bao)括單彈簧和多彈簧),彈簧本身(shen)可承受大部(bu)分(fen)振動載荷,輔助密(mi)封也有一定(ding)減振效果,如楔形環、O形圈(quan)、膨脹石(shi)墨等(deng);
(2)對于(yu)支承在彈簧上的質量(liang)較(jiao)(jiao)小的密封(feng),如石(shi)墨(mo)密封(feng)環的結構,其固(gu)有頻率相對較(jiao)(jiao)大(da);
(3)支(zhi)承(cheng)在低(di)彈性(xing)彈簧上的質(zhi)量(liang)較大的密(mi)封(feng),其固有頻率相對(dui)較小(xiao),且腔體內壓力較低(di)情況(kuang)下出現共振可能性(xing)較小(xiao),金(jin)屬(shu)波紋管(guan)型密(mi)封(feng)根據不同的強度設計(ji),其彈性(xing)有高有低(di);
(4)由于沒有滑動的輔助密封,所以依(yi)靠密封端面上的液膜(mo)或液體(ti)減(jian)振,當(dang)然也可(ke)以設計帶滑動的輔助密封,提高它的穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)剛性(xing);
(5)大多數松柏鎮機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型松柏鎮機械密封,要特別注(zhu)意避免軸向共振(zhen),異常振(zhen)動會(hui)加劇波紋管疲勞斷裂(lie)。如(ru)泵(beng)軸上軸承的軸向游隙調整不當就容易出現這現象。
另(ling)外(wai)根據密封(feng)環(huan)材料(liao)的(de)不同,特(te)別是(shi)當(dang)采用碳化鎢類高密度材料(liao)時,更應注意共振問題。因此,當(dang)支承在彈性元件的(de)密封(feng)環(huan)需(xu)要采用硬質(zhi)材料(liao)時,條件允許情況下一般都選用密度相(xiang)對較低的(de)碳化硅、陶(tao)瓷(ci)等材料(liao)。
2.在正常(chang)及擾動條件下(xia)產生(sheng)的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及松柏鎮機械密封會(hui)受(shou)到(dao)液力(li)振動(dong)影響,當流量發生變化時,葉輪入口(kou)處(chu)液體會(hui)產生波動(dong),若不是在最(zui)佳效率下(xia)運(yun)行,葉輪入口(kou)及擴壓管處(chu)的(de)流體壓頭(tou)會(hui)增大。低于或(huo)高于最(zui)佳效率點的(de)流量時,或(huo)輸送介(jie)質(zhi)無法達到(dao)泵的(de)氣蝕余(yu)量時,都(dou)可能產生氣蝕現象(xiang),則密封激振就更明顯。另外(wai),入口(kou)處(chu)介(jie)質(zhi)的(de)流動(dong)還(huan)會(hui)受(shou)到(dao)泵內介(jie)質(zhi)自循環的(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,防止介質在松柏鎮機械密封的(de)表面氣蝕產生激振(zhen)。
3.溫度及壓力變化(hua)使(shi)泵變形而產生的振動
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,引起松柏鎮機械密封振動。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。由于松柏鎮機械密封的(de)一(yi)(yi)側(ce)固定(ding)在(zai)殼(ke)體上(shang),而(er)另一(yi)(yi)端固定(ding)在(zai)轉軸上(shang),所以必須有吸收這(zhe)兩(liang)種不(bu)同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多松柏鎮機械密封產生干擾。當(dang)密封(feng)腔內壓力發生變(bian)化(hua)(hua)時,作用在(zai)密封(feng)端面(mian)上的載荷也會隨之發生變(bian)化(hua)(hua),從而產生突變(bian)載荷引起振動。
4.制造安裝(zhuang)原因(yin)產生的振動(dong)
密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)粗糙度(du)過大,不(bu)能(neng)保(bao)證很好(hao)的貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的穩(wen)定性就(jiu)會(hui)受到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度(du)不(bu)僅(jin)取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)的具體結構(gou),而且取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)運行(xing)(xing)參數。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一周其補償環都要作相應的運行(xing)(xing),從(cong)而保(bao)證密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)的貼合性。對于滑(hua)動輔助密(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環,密(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的載(zai)荷(he)沿圓周變化,應盡量防止不(bu)受載(zai)荷(he)的一側(ce)發生(sheng)泄漏,受載(zai)荷(he)的一側(ce)出(chu)現過度(du)磨損的現象。泄漏會(hui)使流體的雜粒(li)滲到(dao)端(duan)面(mian)液膜中(zhong),從(cong)而加速密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)磨損。
密(mi)(mi)封件(jian)在加工過(guo)程(cheng)中,一(yi)般不能用機械方法加以平衡(heng)(heng)。在設計中要(yao)盡量減少不平衡(heng)(heng)因素(su),如單彈簧就會造成不平衡(heng)(heng),特別是在制造粗糙的(de)動(dong)環或向密(mi)(mi)封件(jian)傳遞的(de)動(dong)力具有(you)“尾(wei)隨(sui)脈沖(chong)”情況時,更應(ying)注意不平衡(heng)(heng)問題。
在采用內裝式機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)時(shi),作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)上的沖(chong)擊力常常是由泵送介質的自(zi)循環(huan)造(zao)成的。為確保密(mi)(mi)封(feng)(feng)性能,自(zi)循環(huan)液體(ti)應(ying)從(cong)兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)端的外側(ce)通(tong)過。若(ruo)流量過大,則作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)環(huan)上的沖(chong)擊力可能會使(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)端錯(cuo)位,其后果自(zi)然是振動。
為減輕振動的(de)(de)(de)影響,可以使自循(xun)(xun)(xun)環(huan)流體,由切向入口;如有可能,循(xun)(xun)(xun)環(huan)流量(liang)可以通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內襯套的(de)(de)(de)配合間隙加以控(kong)制,或者(zhe)將密(mi)封(feng)腔(qiang)內的(de)(de)(de)吸入管(guan)和(he)排出管(guan)反(fan)接,使流向改變而(er)形成逆循(xun)(xun)(xun)環(huan)。后(hou)一種方法常在立式泵(beng)中采用,因為它同時解決了(le)密(mi)封(feng)腔(qiang)上部(bu)的(de)(de)(de)排氣問題;但是,這常被(bei)人們所(suo)忽(hu)視,甚至在臥式泵(beng)的(de)(de)(de)設(she)計中,密(mi)封(feng)腔(qiang)內由于逆循(xun)(xun)(xun)環(huan)產(chan)生的(de)(de)(de)壓差而(er)會顯著改善密(mi)封(feng)效果。