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發布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:125911 來源(yuan):
1.泵自(zi)身構體引起(qi)的振動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承及安(an)裝在軸(zhou)(zhou)(zhou)上的葉(xie)(xie)輪,驅(qu)(qu)動(dong)(dong)裝置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)(qu)動(dong)(dong)等)構成的。泵軸(zhou)(zhou)(zhou)振動(dong)(dong)、轉子不(bu)平衡(heng)、驅(qu)(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷、葉(xie)(xie)片及軸(zhou)(zhou)(zhou)上其他部(bu)件松動(dong)(dong)等,都(dou)有可能引起振動(dong)(dong)。使用(yong)振動(dong)(dong)監測裝置可以(yi)測得單(dan)個振動(dong)(dong)頻率,用(yong)于(yu)分析這些振源類型。
裝在泵軸上的孝昌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孝昌機械密封中的彈性元件固有(you)頻率相(xiang)同,就可造成摩擦副磨損加快(kuai)或(huo)疲勞損傷。當然,這(zhe)種(zhong)損傷還有(you)其他因素(su)。所以在(zai)設(she)計(ji)或(huo)選型(xing)時,必須保證可預測的共振(zhen)頻率不要與(yu)激勵頻率重合,應(ying)采取可靠減振(zhen)措施,設(she)計(ji)的臨(lin)界(jie)轉速不能與(yu)工(gong)作轉速相(xiang)距太近;在(zai)操作溫(wen)度下(xia),將安(an)裝(zhuang)誤差(cha)減至(zhi)最小(xiao),因為這(zhe)些誤差(cha)會導致密封彈性裝(zhuang)置的位移(yi);轉子要充分平衡;垂直安(an)裝(zhuang)軸上的軸承,其承受的載(zai)荷應(ying)使滾(gun)動件打滑的可能性減至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)孝昌機械密封的彈性(xing)元件(包(bao)括單(dan)彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部分振動載荷,輔助(zhu)密(mi)封也(ye)有一(yi)定減振效(xiao)果,如楔形環、O形圈、膨(peng)脹石墨等(deng);
(2)對(dui)于支承在彈簧上的(de)質量較小的(de)密封,如石墨密封環的(de)結構,其固有頻率相對(dui)較大(da);
(3)支承在低(di)彈(dan)性(xing)(xing)彈(dan)簧上的(de)(de)質量較(jiao)大的(de)(de)密封,其(qi)固有(you)頻(pin)率相對(dui)較(jiao)小,且(qie)腔體內壓力較(jiao)低(di)情況(kuang)下出(chu)現共振可能性(xing)(xing)較(jiao)小,金屬波(bo)紋管型密封根(gen)據不同的(de)(de)強度設計(ji),其(qi)彈(dan)性(xing)(xing)有(you)高(gao)有(you)低(di);
(4)由于沒(mei)有滑動的輔助密(mi)(mi)封(feng),所(suo)以依靠密(mi)(mi)封(feng)端面上(shang)的液膜或(huo)液體減振(zhen),當(dang)然也可(ke)以設計帶滑動的輔助密(mi)(mi)封(feng),提高它的穩(wen)定性和剛性;
(5)大多數孝昌機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型孝昌機械密封,要特(te)別注意避免軸向(xiang)共振(zhen),異常振(zhen)動會(hui)加劇波紋管疲(pi)勞斷裂(lie)。如泵軸上軸承的軸向(xiang)游隙調整不當就(jiu)容易(yi)出現這現象。
另外根據(ju)密(mi)封環材(cai)料(liao)的不(bu)同,特別是當采用(yong)碳(tan)化(hua)鎢類高密(mi)度(du)材(cai)料(liao)時(shi),更應注意共振問題。因此(ci),當支承在彈(dan)性(xing)元件的密(mi)封環需要采用(yong)硬(ying)質(zhi)材(cai)料(liao)時(shi),條件允(yun)許情(qing)況下一般都選(xuan)用(yong)密(mi)度(du)相對較低的碳(tan)化(hua)硅、陶瓷等材(cai)料(liao)。
2.在正常及擾動(dong)(dong)條(tiao)件(jian)下產生的振(zhen)動(dong)(dong)
泵運行時,其轉子及孝昌機械密封會(hui)受(shou)(shou)到液力振動(dong)影響(xiang),當流量發(fa)生(sheng)變(bian)化時,葉輪(lun)入口(kou)處(chu)液體會(hui)產生(sheng)波動(dong),若不(bu)是在最(zui)佳效率下運(yun)行,葉輪(lun)入口(kou)及(ji)擴壓管處(chu)的(de)(de)流體壓頭(tou)會(hui)增大。低于或高于最(zui)佳效率點的(de)(de)流量時,或輸送介質(zhi)無法達到泵的(de)(de)氣蝕余量時,都可(ke)能產生(sheng)氣蝕現象,則密封激(ji)振就更明顯。另外,入口(kou)處(chu)介質(zhi)的(de)(de)流動(dong)還會(hui)受(shou)(shou)到泵內介質(zhi)自(zi)循(xun)環(huan)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,防止介質在孝昌機械密封的表(biao)面氣蝕(shi)產生(sheng)激振。
3.溫(wen)度及壓力(li)變(bian)化(hua)使泵變(bian)形而產生(sheng)的振(zhen)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,引起孝昌機械密封振動。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。由于孝昌機械密封的(de)一(yi)側固定在(zai)(zai)殼體上,而另一(yi)端(duan)固定在(zai)(zai)轉軸上,所以必須有吸(xi)收這(zhe)兩種不同振動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多孝昌機械密封產生(sheng)干擾。當密封腔(qiang)內壓力發生(sheng)變(bian)化時,作用(yong)在密封端面上的載荷也會隨之發生(sheng)變(bian)化,從(cong)而產生(sheng)突(tu)變(bian)載荷引(yin)起振動。
4.制造(zao)安裝原因產生的振動
密封(feng)(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)粗糙(cao)度過大(da),不能保(bao)證很好的(de)(de)貼合性,密封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就(jiu)會受到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度不僅取決(jue)于(yu)密封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而且取決(jue)于(yu)密封(feng)(feng)(feng)(feng)運行參數(shu)。密封(feng)(feng)(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其(qi)補償環都要作相應(ying)的(de)(de)運行,從(cong)而保(bao)證密封(feng)(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)的(de)(de)貼合性。對于(yu)滑動輔助密封(feng)(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或(huo)楔形環,密封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)荷沿圓周變(bian)化,應(ying)盡量(liang)防(fang)止(zhi)不受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側發生泄(xie)漏,受載(zai)荷的(de)(de)一(yi)側出現過度磨損(sun)的(de)(de)現象。泄(xie)漏會使(shi)流體的(de)(de)雜粒滲(shen)到(dao)端(duan)面(mian)液膜中,從(cong)而加速密封(feng)(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)磨損(sun)。
密封(feng)件在(zai)加工過程中,一(yi)般不能用機械方法加以(yi)平衡(heng)。在(zai)設計中要盡量減少不平衡(heng)因素,如(ru)單(dan)彈(dan)簧就會造成不平衡(heng),特別(bie)是在(zai)制造粗(cu)糙(cao)的(de)動環或向(xiang)密封(feng)件傳遞的(de)動力(li)具有“尾隨(sui)脈沖”情況時,更應注(zhu)意不平衡(heng)問(wen)題(ti)。
在采用內(nei)裝式機械(xie)密(mi)封時,作用在密(mi)封上(shang)(shang)的(de)(de)沖擊力常常是由泵送介質的(de)(de)自(zi)循(xun)環(huan)造成的(de)(de)。為(wei)確保密(mi)封性能,自(zi)循(xun)環(huan)液(ye)體應(ying)從兩密(mi)封端(duan)的(de)(de)外(wai)側通過。若流量過大,則作用在密(mi)封環(huan)上(shang)(shang)的(de)(de)沖擊力可能會使(shi)密(mi)封端(duan)錯位(wei),其(qi)后果自(zi)然是振動。
為(wei)減輕振(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)影響,可以(yi)(yi)使自循環(huan)流(liu)體,由切向(xiang)入口;如有可能,循環(huan)流(liu)量可以(yi)(yi)通過密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)(de)(de)(de)配合間隙(xi)加以(yi)(yi)控制,或者將(jiang)密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)(de)(de)(de)吸入管(guan)和排(pai)出管(guan)反接,使流(liu)向(xiang)改(gai)變而(er)形(xing)成逆循環(huan)。后一種方(fang)法(fa)常在立式泵(beng)中采用(yong),因為(wei)它同時解(jie)決了密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)(de)(de)(de)排(pai)氣問題;但(dan)是(shi),這常被人們(men)所忽視(shi),甚至(zhi)在臥式泵(beng)的(de)(de)(de)(de)設計中,密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由于逆循環(huan)產生的(de)(de)(de)(de)壓差而(er)會顯著改(gai)善密(mi)封(feng)(feng)效果。