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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125608 來(lai)源:
1.泵(beng)自身(shen)構體引起的(de)振(zhen)動
離(li)心泵(beng)是由軸、軸承及安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)軸上的(de)葉(xie)輪,驅動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅動(dong)(dong)(dong)等)構成(cheng)的(de)。泵(beng)軸振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子不(bu)平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸不(bu)同心、軸承缺陷、葉(xie)片及軸上其他部件松動(dong)(dong)(dong)等,都(dou)有可(ke)(ke)能引(yin)起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)監測裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)(ke)以測得單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率,用于分析這些振(zhen)(zhen)源類型(xing)。
裝在泵軸上的泰安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泰安機械密封中(zhong)的(de)彈性(xing)(xing)元件固(gu)有頻率(lv)相同,就可造成摩擦副磨損加(jia)快或疲(pi)勞損傷。當然,這種(zhong)損傷還有其(qi)(qi)他因素。所以在設(she)計(ji)或選型(xing)時(shi),必須保證可預(yu)測的(de)共振頻率(lv)不要與(yu)激勵頻率(lv)重合,應采取可靠減(jian)振措施,設(she)計(ji)的(de)臨(lin)界轉(zhuan)速不能與(yu)工作轉(zhuan)速相距太(tai)近;在操作溫度下,將安裝誤差減(jian)至最小,因為這些(xie)誤差會導致密封(feng)彈性(xing)(xing)裝置的(de)位(wei)移;轉(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝軸上的(de)軸承(cheng),其(qi)(qi)承(cheng)受的(de)載荷應使滾動(dong)件打(da)滑(hua)的(de)可能性(xing)(xing)減(jian)至最小。
需要說明的是:
(1)泰安機械密封的彈(dan)性(xing)元件(包(bao)括(kuo)單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承受大部分(fen)振動載荷(he),輔助密封(feng)也有一定減振效果,如楔形環、O形圈、膨(peng)脹石墨等;
(2)對于(yu)支承在彈簧上的(de)(de)質(zhi)量(liang)較小(xiao)的(de)(de)密封,如(ru)石墨密封環的(de)(de)結構,其固(gu)有頻率(lv)相對較大;
(3)支承在低彈性(xing)彈簧上的質量較(jiao)大的密封,其固有頻率(lv)相對(dui)較(jiao)小(xiao),且腔體內(nei)壓力較(jiao)低情況下(xia)出現共振可能(neng)性(xing)較(jiao)小(xiao),金屬波紋管型密封根據不同的強度設計,其彈性(xing)有高(gao)有低;
(4)由(you)于沒有滑動的(de)(de)輔助密封(feng),所以(yi)依靠密封(feng)端面上的(de)(de)液(ye)膜或液(ye)體(ti)減振,當然也可(ke)以(yi)設計帶(dai)滑動的(de)(de)輔助密封(feng),提高(gao)它的(de)(de)穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數泰安機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型泰安機械密封,要特別注(zhu)意(yi)避(bi)免軸(zhou)向(xiang)共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動(dong)會(hui)加劇波紋管疲勞斷(duan)裂(lie)。如泵軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向(xiang)游隙調整(zheng)不當就容易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密封環材(cai)料的(de)不同(tong),特(te)別是當采(cai)用(yong)碳(tan)(tan)化鎢(wu)類高密度(du)材(cai)料時,更(geng)應(ying)注意共(gong)振問題(ti)。因此(ci),當支承在彈(dan)性元(yuan)件的(de)密封環需要采(cai)用(yong)硬質材(cai)料時,條(tiao)件允(yun)許情況下(xia)一般都(dou)選用(yong)密度(du)相對較低的(de)碳(tan)(tan)化硅、陶瓷等材(cai)料。
2.在正常及擾動條件(jian)下產(chan)生的(de)振動
泵運行時,其轉子及泰安機械密封會受(shou)到液力振(zhen)動(dong)影(ying)響(xiang),當流量(liang)發生(sheng)變化時,葉(xie)輪入(ru)口處液體(ti)會產(chan)生(sheng)波(bo)動(dong),若(ruo)不是在最(zui)佳(jia)效率下運行,葉(xie)輪入(ru)口及(ji)擴壓(ya)管處的(de)流體(ti)壓(ya)頭會增大。低(di)于或高于最(zui)佳(jia)效率點的(de)流量(liang)時,或輸送介(jie)質無法達到泵的(de)氣蝕余量(liang)時,都(dou)可能產(chan)生(sheng)氣蝕現象(xiang),則(ze)密封激振(zhen)就更(geng)明顯。另外(wai),入(ru)口處介(jie)質的(de)流動(dong)還會受(shou)到泵內(nei)介(jie)質自循環的(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,防止介質在泰安機械密封的表面氣(qi)蝕產生激振。
3.溫度及壓力變化(hua)使泵變形而產生(sheng)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,引起泰安機械密封振動。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。由于泰安機械密封的一側固(gu)定(ding)在(zai)殼(ke)體上,而另一端固(gu)定(ding)在(zai)轉軸上,所以(yi)必須有吸(xi)收這兩種不同振動的能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多泰安機械密封產生(sheng)干擾。當密封(feng)腔內壓力發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)時(shi),作用(yong)在密封(feng)端面上(shang)的載荷(he)也會隨之(zhi)發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua),從而產生(sheng)突變(bian)(bian)載荷(he)引起(qi)振動。
4.制(zhi)造安裝原(yuan)因產(chan)生的振動(dong)
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面粗糙度(du)過(guo)大,不(bu)(bu)能(neng)保證(zheng)(zheng)很好的(de)(de)(de)貼合性(xing)(xing),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)就會受到影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不(bu)(bu)僅取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)具體結(jie)構,而(er)且取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)行參(can)數(shu)。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補(bu)償(chang)環(huan)都要作相應(ying)的(de)(de)(de)運(yun)行,從而(er)保證(zheng)(zheng)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面的(de)(de)(de)貼合性(xing)(xing)。對于(yu)(yu)滑動輔(fu)助密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面上的(de)(de)(de)載荷沿圓周變化,應(ying)盡(jin)量防止不(bu)(bu)受載荷的(de)(de)(de)一(yi)側發生泄(xie)漏,受載荷的(de)(de)(de)一(yi)側出現過(guo)度(du)磨損(sun)的(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏會使流(liu)體的(de)(de)(de)雜粒滲到端(duan)面液膜中,從而(er)加(jia)速密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面磨損(sun)。
密(mi)封(feng)件在加工過程(cheng)中(zhong),一(yi)般(ban)不(bu)(bu)能用機械方法加以平(ping)(ping)衡(heng)(heng)。在設(she)計中(zhong)要盡量(liang)減少不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)因(yin)素(su),如(ru)單(dan)彈(dan)簧就會造(zao)成不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng),特別(bie)是在制造(zao)粗糙的(de)動(dong)(dong)環或向密(mi)封(feng)件傳遞的(de)動(dong)(dong)力具(ju)有(you)“尾隨脈沖”情況(kuang)時,更應(ying)注(zhu)意不(bu)(bu)平(ping)(ping)衡(heng)(heng)問題。
在采用內裝式機械密(mi)封(feng)(feng)時(shi),作用在密(mi)封(feng)(feng)上的(de)(de)沖擊(ji)力常(chang)常(chang)是(shi)由泵(beng)送介質的(de)(de)自循環造成的(de)(de)。為(wei)確(que)保密(mi)封(feng)(feng)性能(neng),自循環液體應從兩密(mi)封(feng)(feng)端的(de)(de)外(wai)側通過。若(ruo)流量過大,則(ze)作用在密(mi)封(feng)(feng)環上的(de)(de)沖擊(ji)力可能(neng)會使密(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后(hou)果自然是(shi)振動。
為減(jian)輕振動的(de)影響,可(ke)以使(shi)自(zi)循(xun)環(huan)(huan)流體,由(you)切向入口;如有可(ke)能,循(xun)環(huan)(huan)流量(liang)可(ke)以通(tong)過密封腔(qiang)內襯套的(de)配(pei)合間隙加以控(kong)制,或(huo)者(zhe)將密封腔(qiang)內的(de)吸入管(guan)和排(pai)出管(guan)反接,使(shi)流向改(gai)變而形成逆循(xun)環(huan)(huan)。后一種方法常(chang)在立(li)式(shi)泵中采用,因為它(ta)同時解(jie)決了密封腔(qiang)上部的(de)排(pai)氣(qi)問題;但是(shi),這常(chang)被人們所忽視,甚(shen)至(zhi)在臥(wo)式(shi)泵的(de)設(she)計中,密封腔(qiang)內由(you)于逆循(xun)環(huan)(huan)產生的(de)壓差而會顯著(zhu)改(gai)善密封效果。