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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125649 來(lai)源:
1.泵自身構體引起的振動
離(li)心泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝在軸(zhou)(zhou)上的葉(xie)輪(lun),驅(qu)動裝置(如電(dian)機(ji)、汽(qi)輪(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)驅(qu)動等(deng))構(gou)成(cheng)的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振(zhen)(zhen)(zhen)動、轉子不平(ping)衡、驅(qu)動軸(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉(xie)片(pian)及軸(zhou)(zhou)上其他(ta)部件松(song)動等(deng),都有(you)可能(neng)引起振(zhen)(zhen)(zhen)動。使用(yong)振(zhen)(zhen)(zhen)動監(jian)測裝置可以(yi)測得單個振(zhen)(zhen)(zhen)動頻率,用(yong)于(yu)分析這些振(zhen)(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的興城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興城機械密封中(zhong)的(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)元件固有(you)(you)頻(pin)率相同,就可(ke)(ke)造成摩擦副(fu)磨損(sun)加(jia)快或疲勞損(sun)傷。當(dang)然,這種損(sun)傷還有(you)(you)其他(ta)因素(su)。所(suo)以在(zai)設(she)計或選型時,必(bi)須保證可(ke)(ke)預測的(de)(de)共振頻(pin)率不要與激(ji)勵頻(pin)率重合,應采取可(ke)(ke)靠減振措(cuo)施,設(she)計的(de)(de)臨界轉速不能(neng)與工作轉速相距太近;在(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)(zhuang)誤差減至最小,因為(wei)這些誤差會導致密封(feng)彈(dan)性(xing)(xing)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)位移;轉子要充分平衡;垂直安裝(zhuang)(zhuang)軸(zhou)上(shang)的(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)載荷應使(shi)滾動件打滑(hua)的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性(xing)(xing)減至最小。
需要說明的是:
(1)興城機械密封的彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可承受大(da)部分振動載荷,輔助密封也有一定(ding)減振效果(guo),如楔形環、O形圈、膨脹(zhang)石墨等;
(2)對于支承在彈簧(huang)上(shang)的(de)質量較(jiao)小的(de)密(mi)封(feng),如石墨密(mi)封(feng)環的(de)結(jie)構,其固有(you)頻率相對較(jiao)大;
(3)支承在低彈性彈簧上(shang)的(de)質(zhi)量較大的(de)密封(feng),其固有(you)頻率相對較小,且腔體(ti)內壓力較低情(qing)況下(xia)出現共振可(ke)能性較小,金屬波紋管(guan)型(xing)密封(feng)根據不同的(de)強度設(she)計,其彈性有(you)高(gao)有(you)低;
(4)由于(yu)沒有滑動(dong)的輔助(zhu)密(mi)封,所(suo)以依靠密(mi)封端面上的液膜(mo)或液體減(jian)振,當然(ran)也可以設計帶(dai)滑動(dong)的輔助(zhu)密(mi)封,提高它的穩定性(xing)和(he)剛性(xing);
(5)大多數興城機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型興城機械密封,要特別注(zhu)意(yi)避免軸(zhou)向共振,異常振動會加(jia)劇(ju)波紋管疲勞斷裂。如泵(beng)軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙調(diao)整不當(dang)就容(rong)易出現這現象(xiang)。
另外(wai)根據密(mi)封環材料的(de)不(bu)同,特別是當(dang)(dang)采用碳化鎢類高密(mi)度材料時,更應注意共振問題。因(yin)此(ci),當(dang)(dang)支承在彈性元件的(de)密(mi)封環需要采用硬質(zhi)材料時,條件允許情(qing)況下一般(ban)都(dou)選用密(mi)度相對較低(di)的(de)碳化硅、陶瓷等材料。
2.在正常(chang)及(ji)擾動(dong)條件下產(chan)生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及興城機械密封會受到液(ye)力(li)振動影響,當流量(liang)發生變化時(shi)(shi),葉輪(lun)(lun)入口(kou)處(chu)液(ye)體會產生波動,若不(bu)是(shi)在最佳效(xiao)率下運行(xing),葉輪(lun)(lun)入口(kou)及擴(kuo)壓(ya)管(guan)處(chu)的(de)(de)(de)流體壓(ya)頭會增(zeng)大。低于或(huo)高于最佳效(xiao)率點的(de)(de)(de)流量(liang)時(shi)(shi),或(huo)輸(shu)送介質(zhi)無(wu)法達到泵(beng)的(de)(de)(de)氣蝕余量(liang)時(shi)(shi),都可能(neng)產生氣蝕現(xian)象,則密封激振就更明顯。另外,入口(kou)處(chu)介質(zhi)的(de)(de)(de)流動還(huan)會受到泵(beng)內介質(zhi)自(zi)循環的(de)(de)(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,防止介質在興城機械密封的表面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度(du)及壓力變(bian)化(hua)使泵變(bian)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,引起興城機械密封振動。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。由于興城機械密封的(de)一側固定(ding)在殼(ke)體上,而另一端(duan)固定(ding)在轉軸上,所以必須有吸收這兩種(zhong)不同振動(dong)的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多興城機械密封產(chan)生干擾。當密(mi)封(feng)腔內壓力發(fa)生變化(hua)時,作用在密(mi)封(feng)端面(mian)上的(de)載(zai)荷也會隨之(zhi)發(fa)生變化(hua),從而(er)產(chan)生突變載(zai)荷引起振動。
4.制(zhi)造安(an)裝原因產生的振動
密(mi)封(feng)(feng)端面粗(cu)糙(cao)度(du)過(guo)大,不能保證很好的貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的穩(wen)定性就會(hui)受(shou)到(dao)(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不僅取決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)的具(ju)體(ti)結構,而(er)(er)且取決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)運(yun)行參數。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一周其補(bu)償環(huan)(huan)都要作相應的運(yun)行,從而(er)(er)保證密(mi)封(feng)(feng)端面的貼合性。對于(yu)滑動輔助密(mi)封(feng)(feng)件,如O形(xing)圈或楔形(xing)環(huan)(huan),密(mi)封(feng)(feng)面上的載荷(he)(he)沿圓周變化(hua),應盡量防(fang)止不受(shou)載荷(he)(he)的一側發生(sheng)泄漏,受(shou)載荷(he)(he)的一側出現過(guo)度(du)磨損的現象。泄漏會(hui)使(shi)流體(ti)的雜(za)粒滲到(dao)(dao)端面液膜中,從而(er)(er)加速密(mi)封(feng)(feng)端面磨損。
密(mi)封件在(zai)加工過程中,一(yi)般不能用機(ji)械方法加以平衡(heng)。在(zai)設計中要盡量減少不平衡(heng)因素(su),如(ru)單彈簧就會造(zao)成不平衡(heng),特(te)別是在(zai)制(zhi)造(zao)粗糙的動環或(huo)向密(mi)封件傳遞的動力具有“尾隨脈沖(chong)”情(qing)況時,更應(ying)注意(yi)不平衡(heng)問題。
在(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)封時,作用(yong)在(zai)密(mi)封上的(de)沖(chong)擊(ji)力常常是由(you)泵(beng)送介質的(de)自循環(huan)造成的(de)。為確保密(mi)封性能,自循環(huan)液體應從兩密(mi)封端的(de)外(wai)側通過。若流量過大(da),則(ze)作用(yong)在(zai)密(mi)封環(huan)上的(de)沖(chong)擊(ji)力可能會使密(mi)封端錯(cuo)位,其后果自然是振動(dong)。
為(wei)減輕振(zhen)動的影響,可(ke)以使(shi)自循環(huan)流體(ti),由切(qie)向入口;如有可(ke)能,循環(huan)流量(liang)可(ke)以通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的配合間隙(xi)加以控制,或者將密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)的吸入管和排(pai)出(chu)管反接(jie),使(shi)流向改變而(er)形成(cheng)逆循環(huan)。后一種方法常在(zai)立式泵中采用,因為(wei)它(ta)同時(shi)解決了(le)密(mi)封(feng)腔(qiang)上部的排(pai)氣問(wen)題;但是,這(zhe)常被人們所忽(hu)視(shi),甚至在(zai)臥式泵的設(she)計中,密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)由于逆循環(huan)產生的壓差而(er)會顯(xian)著改善密(mi)封(feng)效果。