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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125650 來(lai)源:
1.泵自身構體引起的振動
離心(xin)泵(beng)是由軸、軸承及安裝在(zai)軸上的葉輪(lun),驅(qu)動(dong)裝置(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅(qu)動(dong)等)構成的。泵(beng)軸振動(dong)、轉子不(bu)平衡、驅(qu)動(dong)軸不(bu)同心(xin)、軸承缺陷、葉片及軸上其他部件松動(dong)等,都有可能(neng)引起振動(dong)。使用振動(dong)監測裝置可以(yi)測得單個振動(dong)頻率,用于(yu)分析這些(xie)振源類型。
裝在泵軸上的頭屯河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頭屯河機械密封中(zhong)的(de)(de)彈性(xing)(xing)元件固有(you)頻率(lv)相(xiang)同,就可(ke)(ke)造成(cheng)摩(mo)擦副磨損加(jia)快或疲勞(lao)損傷。當然(ran),這種損傷還有(you)其他因素。所以在設(she)計(ji)或選型時,必須保證可(ke)(ke)預測的(de)(de)共(gong)振(zhen)頻率(lv)不要與激勵頻率(lv)重合(he),應(ying)采取(qu)可(ke)(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設(she)計(ji)的(de)(de)臨界轉(zhuan)(zhuan)速(su)不能與工作轉(zhuan)(zhuan)速(su)相(xiang)距太近;在操(cao)作溫度下,將安裝誤差減(jian)至最(zui)小(xiao),因為(wei)這些誤差會導致(zhi)密封彈性(xing)(xing)裝置(zhi)的(de)(de)位移;轉(zhuan)(zhuan)子(zi)要充(chong)分平衡;垂直(zhi)安裝軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)載(zai)荷應(ying)使滾動(dong)件打滑的(de)(de)可(ke)(ke)能性(xing)(xing)減(jian)至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)頭屯河機械密封的彈性元件(包(bao)括單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部分振動載荷(he),輔助(zhu)密封也(ye)有(you)一定(ding)減振效果,如楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在(zai)彈簧上的質量較小的密封,如石墨(mo)密封環(huan)的結構(gou),其固(gu)有頻率相對較大;
(3)支承在低彈性(xing)彈簧(huang)上的(de)質量較(jiao)大的(de)密(mi)封(feng),其固有(you)(you)頻率(lv)相對(dui)較(jiao)小,且(qie)腔體內(nei)壓力較(jiao)低情況下出現共(gong)振可能性(xing)較(jiao)小,金屬(shu)波紋管(guan)型密(mi)封(feng)根(gen)據不同的(de)強度設計(ji),其彈性(xing)有(you)(you)高有(you)(you)低;
(4)由(you)于沒有滑(hua)動(dong)的輔助密封,所(suo)以(yi)依靠(kao)密封端面上的液膜或液體減振,當然也可以(yi)設計帶(dai)滑(hua)動(dong)的輔助密封,提高它的穩定性和(he)剛(gang)性;
(5)大多數頭屯河機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型頭屯河機械密封,要特別(bie)注意避免軸向共振(zhen),異常振(zhen)動會加劇波紋管(guan)疲勞斷(duan)裂。如泵軸上軸承(cheng)的軸向游(you)隙調整不當就容易出(chu)現這現象。
另外根(gen)據密(mi)封(feng)環材料(liao)(liao)的不同(tong),特別(bie)是當(dang)采(cai)用碳化鎢類(lei)高(gao)密(mi)度材料(liao)(liao)時,更應(ying)注意共振(zhen)問題。因此(ci),當(dang)支承(cheng)在彈性(xing)元件(jian)的密(mi)封(feng)環需要采(cai)用硬質(zhi)材料(liao)(liao)時,條(tiao)件(jian)允許情況下一(yi)般都選用密(mi)度相(xiang)對(dui)較(jiao)低的碳化硅(gui)、陶(tao)瓷等材料(liao)(liao)。
2.在正常(chang)及擾動條件下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及頭屯河機械密封會受到液力(li)振動(dong)影響,當流量(liang)發生變化時(shi),葉輪入(ru)(ru)口(kou)(kou)處液體(ti)(ti)會產生波(bo)動(dong),若不是在最(zui)佳效率下運行,葉輪入(ru)(ru)口(kou)(kou)及擴(kuo)壓管(guan)處的流體(ti)(ti)壓頭會增大(da)。低于(yu)或高于(yu)最(zui)佳效率點(dian)的流量(liang)時(shi),或輸送(song)介(jie)質(zhi)無(wu)法達到泵(beng)的氣蝕余量(liang)時(shi),都可能(neng)產生氣蝕現(xian)象(xiang),則密封激(ji)振就更明(ming)顯。另外,入(ru)(ru)口(kou)(kou)處介(jie)質(zhi)的流動(dong)還會受到泵(beng)內(nei)介(jie)質(zhi)自循(xun)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,防止介質在頭屯河機械密封的表面氣蝕產(chan)生(sheng)激振。
3.溫度及壓(ya)力變化使(shi)泵(beng)變形而產生的(de)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,引起頭屯河機械密封振動。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。由于頭屯河機械密封的一(yi)側固定在殼體上,而另一(yi)端(duan)固定在轉(zhuan)軸上,所以必須有吸(xi)收(shou)這兩種不同(tong)振(zhen)動的能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多頭屯河機械密封產生(sheng)干(gan)擾。當密封腔內壓力發生(sheng)變(bian)化時(shi),作用在密封端面上的載荷也會(hui)隨之發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載荷引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)粗(cu)糙度(du)(du)過大,不(bu)能保證很(hen)好的(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)穩定性(xing)就會(hui)受到影響(xiang)(xiang),影響(xiang)(xiang)程度(du)(du)不(bu)僅取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)具(ju)體(ti)結構(gou),而且取決于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)(yun)行參數(shu)。密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)其(qi)補償環都要(yao)作相應的(de)運(yun)(yun)行,從而保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)的(de)貼合性(xing)。對于滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如(ru)O形(xing)圈或楔形(xing)環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上的(de)載(zai)(zai)荷(he)沿圓(yuan)周(zhou)變化(hua),應盡量防止不(bu)受載(zai)(zai)荷(he)的(de)一側發生泄漏,受載(zai)(zai)荷(he)的(de)一側出現過度(du)(du)磨(mo)損(sun)的(de)現象。泄漏會(hui)使流(liu)體(ti)的(de)雜粒滲到端(duan)面(mian)液膜(mo)中,從而加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)磨(mo)損(sun)。
密封件在(zai)加(jia)(jia)工過程(cheng)中,一(yi)般不(bu)(bu)能用機械方(fang)法加(jia)(jia)以平(ping)衡。在(zai)設計中要盡(jin)量減(jian)少不(bu)(bu)平(ping)衡因素,如單彈簧(huang)就會造(zao)成(cheng)不(bu)(bu)平(ping)衡,特(te)別是在(zai)制造(zao)粗糙(cao)的(de)動(dong)環(huan)或向密封件傳遞的(de)動(dong)力具有(you)“尾隨(sui)脈沖”情況時,更應注意不(bu)(bu)平(ping)衡問(wen)題。
在采用內裝式機械密封(feng)(feng)時,作用在密封(feng)(feng)上的沖擊(ji)力常常是(shi)由(you)泵送介質的自(zi)循(xun)環(huan)(huan)造成的。為確保(bao)密封(feng)(feng)性能(neng),自(zi)循(xun)環(huan)(huan)液(ye)體應從兩密封(feng)(feng)端(duan)的外側通過(guo)(guo)。若流量(liang)過(guo)(guo)大,則作用在密封(feng)(feng)環(huan)(huan)上的沖擊(ji)力可能(neng)會(hui)使(shi)密封(feng)(feng)端(duan)錯位,其(qi)后果自(zi)然是(shi)振動。
為減輕振動的(de)(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循環(huan)(huan)流(liu)體,由(you)切向入口(kou);如有可(ke)能(neng),循環(huan)(huan)流(liu)量可(ke)以(yi)通(tong)過密(mi)封(feng)腔內襯套的(de)(de)(de)配合間隙加以(yi)控制(zhi),或(huo)者(zhe)將密(mi)封(feng)腔內的(de)(de)(de)吸入管和排出管反接,使(shi)流(liu)向改(gai)變而(er)形成逆循環(huan)(huan)。后一種(zhong)方法常在(zai)立(li)式泵中采(cai)用,因(yin)為它同(tong)時解(jie)決了密(mi)封(feng)腔上(shang)部的(de)(de)(de)排氣問題(ti);但(dan)是,這常被(bei)人們(men)所(suo)忽視,甚至在(zai)臥(wo)式泵的(de)(de)(de)設計中,密(mi)封(feng)腔內由(you)于逆循環(huan)(huan)產生(sheng)的(de)(de)(de)壓差(cha)而(er)會顯(xian)著改(gai)善密(mi)封(feng)效果。