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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:124906 來源(yuan):
1.泵自(zi)身構體(ti)引起的(de)振動
離(li)心泵(beng)是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)上的葉輪(lun),驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(如電機、汽(qi)輪(lun)機、燃(ran)氣輪(lun)機驅(qu)動(dong)(dong)等)構成的。泵(beng)軸(zhou)振動(dong)(dong)、轉子(zi)不(bu)平衡、驅(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)上其(qi)他部件松動(dong)(dong)等,都(dou)有可能引起振動(dong)(dong)。使用振動(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)置(zhi)可以測(ce)得單個(ge)振動(dong)(dong)頻(pin)率,用于分析這些振源類(lei)型。
裝在泵軸上的托喀依鄉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托喀依鄉機械密封中的彈性(xing)元件固有頻率(lv)(lv)相同(tong),就可(ke)造成摩擦(ca)副磨損加快或疲勞損傷。當然,這(zhe)種損傷還(huan)有其(qi)(qi)他因素。所以在設計或選(xuan)型時,必須保證可(ke)預測(ce)的共振頻率(lv)(lv)不(bu)要與(yu)激勵(li)頻率(lv)(lv)重合,應采取可(ke)靠減振措施,設計的臨(lin)界轉(zhuan)速(su)不(bu)能與(yu)工作轉(zhuan)速(su)相距太近;在操(cao)作溫度下(xia),將安(an)裝誤(wu)差(cha)(cha)減至最小(xiao),因為(wei)這(zhe)些誤(wu)差(cha)(cha)會導致密封彈性(xing)裝置的位(wei)移(yi);轉(zhuan)子要充分(fen)平衡;垂直安(an)裝軸上的軸承,其(qi)(qi)承受的載荷應使滾動(dong)件打滑的可(ke)能性(xing)減至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)托喀依鄉機械密封的彈(dan)性元件(包括單(dan)彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可承受大(da)部分(fen)振動載(zai)荷,輔助密(mi)封也有一定減振效果,如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨(mo)等;
(2)對(dui)于支承在彈(dan)簧上的質量較小(xiao)的密(mi)封(feng),如(ru)石墨(mo)密(mi)封(feng)環的結構,其固有頻率相對(dui)較大;
(3)支承在低彈(dan)性彈(dan)簧上的(de)質量(liang)較(jiao)大的(de)密封(feng),其(qi)固(gu)有(you)(you)頻率相對較(jiao)小(xiao),且腔體內壓(ya)力較(jiao)低情(qing)況下出現共振可能性較(jiao)小(xiao),金(jin)屬(shu)波(bo)紋管型密封(feng)根據不同的(de)強度設計(ji),其(qi)彈(dan)性有(you)(you)高有(you)(you)低;
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的輔助密封(feng),所以依靠(kao)密封(feng)端面上的液(ye)膜或液(ye)體減振(zhen),當(dang)然也可以設計帶滑(hua)動(dong)的輔助密封(feng),提高它的穩定性和剛性;
(5)大多數托喀依鄉機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型托喀依鄉機械密封,要特別注意避免軸(zhou)向共振,異(yi)常振動會加(jia)劇波(bo)紋管疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙調(diao)整不(bu)當(dang)就容易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密封(feng)環材(cai)料(liao)的(de)不(bu)同,特(te)別是當(dang)采用(yong)碳(tan)化(hua)鎢類高密度材(cai)料(liao)時(shi),更應注(zhu)意共(gong)振問(wen)題。因此(ci),當(dang)支承(cheng)在彈性元件的(de)密封(feng)環需要(yao)采用(yong)硬質材(cai)料(liao)時(shi),條件允許(xu)情況(kuang)下一(yi)般都選用(yong)密度相對較低的(de)碳(tan)化(hua)硅、陶瓷(ci)等材(cai)料(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及托喀依鄉機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力(li)振動影響,當流量(liang)發生變(bian)化時(shi),葉輪入(ru)(ru)口處(chu)液(ye)體會(hui)產(chan)生波動,若不是在最(zui)(zui)佳(jia)效率(lv)下運行,葉輪入(ru)(ru)口及擴(kuo)壓(ya)管處(chu)的流體壓(ya)頭會(hui)增大。低(di)于或高于最(zui)(zui)佳(jia)效率(lv)點的流量(liang)時(shi),或輸送(song)介(jie)質無(wu)法達到(dao)泵(beng)的氣蝕(shi)余量(liang)時(shi),都可能產(chan)生氣蝕(shi)現(xian)象,則密封激振就更明(ming)顯。另外(wai),入(ru)(ru)口處(chu)介(jie)質的流動還(huan)會(hui)受到(dao)泵(beng)內介(jie)質自循(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,防止介質在托喀依鄉機械密封的(de)表面(mian)氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度及壓力(li)變化(hua)使(shi)泵變形而(er)產(chan)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,引起托喀依鄉機械密封振動。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。由于托喀依鄉機械密封的(de)一(yi)側固(gu)定在(zai)殼體上,而另一(yi)端固(gu)定在(zai)轉軸上,所(suo)以必(bi)須有吸(xi)收這(zhe)兩種不同振(zhen)動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多托喀依鄉機械密封產生(sheng)干(gan)擾。當密(mi)封腔內壓(ya)力發生(sheng)變(bian)(bian)化時,作(zuo)用在密(mi)封端面(mian)上的載荷也會隨之發生(sheng)變(bian)(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)(bian)載荷引起振(zhen)動。
4.制造安裝原(yuan)因產生的振(zhen)動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)端面(mian)粗(cu)糙度過大,不(bu)(bu)能保(bao)證很好(hao)的(de)貼合(he)性(xing)(xing),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)就會受到影響(xiang),影響(xiang)程度不(bu)(bu)僅取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)具(ju)體結(jie)構(gou),而且(qie)取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)運行參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)每(mei)旋轉(zhuan)一周其補償環都要(yao)作(zuo)相應的(de)運行,從(cong)而保(bao)證密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)端面(mian)的(de)貼合(he)性(xing)(xing)。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環,密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)上的(de)載(zai)荷沿(yan)圓周變化,應盡(jin)量防止不(bu)(bu)受載(zai)荷的(de)一側(ce)發生泄漏,受載(zai)荷的(de)一側(ce)出現過度磨損的(de)現象(xiang)。泄漏會使流體的(de)雜粒滲到端面(mian)液膜(mo)中,從(cong)而加(jia)速(su)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)端面(mian)磨損。
密封件(jian)在加工過程(cheng)中(zhong),一(yi)般(ban)不(bu)能用機械方法加以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡(jin)量減少不(bu)平衡(heng)因素,如單彈(dan)簧就(jiu)會造(zao)成不(bu)平衡(heng),特別是在制造(zao)粗糙的動環或向密封件(jian)傳遞的動力具有“尾(wei)隨脈沖”情況時,更應注意不(bu)平衡(heng)問(wen)題(ti)。
在采用(yong)(yong)內裝(zhuang)式機(ji)械密(mi)封時,作用(yong)(yong)在密(mi)封上的(de)沖擊力常常是(shi)由泵送介(jie)質(zhi)的(de)自(zi)循(xun)環(huan)造(zao)成的(de)。為確保密(mi)封性能,自(zi)循(xun)環(huan)液體應從(cong)兩密(mi)封端(duan)的(de)外側通過。若流量(liang)過大,則作用(yong)(yong)在密(mi)封環(huan)上的(de)沖擊力可能會(hui)使密(mi)封端(duan)錯(cuo)位,其后果自(zi)然是(shi)振動(dong)。
為減輕振(zhen)動的(de)(de)影響(xiang),可以使(shi)(shi)自循環(huan)(huan)流(liu)體,由切向入口(kou);如有可能,循環(huan)(huan)流(liu)量可以通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)(de)配合間隙(xi)加(jia)以控(kong)制,或(huo)者將密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)(de)吸入管和排(pai)(pai)出管反接,使(shi)(shi)流(liu)向改變而形成逆(ni)循環(huan)(huan)。后一種方法常在(zai)立式泵(beng)中采用,因為它同時解決了密(mi)封(feng)腔(qiang)上(shang)部(bu)的(de)(de)排(pai)(pai)氣(qi)問題;但是,這常被人們所忽視,甚至在(zai)臥式泵(beng)的(de)(de)設(she)計中,密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)由于逆(ni)循環(huan)(huan)產生(sheng)的(de)(de)壓差(cha)而會顯著改善密(mi)封(feng)效果。