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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125497 來(lai)源:
1.泵自身構體引(yin)起的(de)振動
離心泵是由(you)軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安(an)裝在軸(zhou)上的葉輪,驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝置(如(ru)電(dian)機(ji)、汽(qi)輪機(ji)、燃氣(qi)輪機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)等(deng)(deng))構(gou)成的。泵軸(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子(zi)不平衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉片及軸(zhou)上其(qi)他部件松動(dong)(dong)(dong)等(deng)(deng),都有(you)可能引起振(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)動(dong)(dong)(dong)監測(ce)(ce)裝置可以測(ce)(ce)得單個振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率(lv),用于分(fen)析這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的延川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延川機械密封中的(de)(de)(de)彈性(xing)元(yuan)件固有(you)頻(pin)率相同,就可(ke)造成摩擦副磨損加快或(huo)疲勞損傷。當然,這種損傷還有(you)其(qi)他因素。所以在(zai)設(she)計或(huo)選(xuan)型時,必須保證可(ke)預測的(de)(de)(de)共振頻(pin)率不要與激勵頻(pin)率重合,應采取可(ke)靠減振措施(shi),設(she)計的(de)(de)(de)臨界轉速不能(neng)與工(gong)作轉速相距太近;在(zai)操作溫度(du)下(xia),將安(an)裝(zhuang)誤差(cha)減至(zhi)最小(xiao)(xiao),因為這些誤差(cha)會導致(zhi)密封彈性(xing)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)位(wei)移;轉子(zi)要充分平(ping)衡;垂直安(an)裝(zhuang)軸上的(de)(de)(de)軸承,其(qi)承受的(de)(de)(de)載荷應使滾動件打滑的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)減至(zhi)最小(xiao)(xiao)。
需要說明的是:
(1)延川機械密封的彈性元件(包括(kuo)單彈簧和多彈簧),彈簧本身可(ke)承受大部分振動(dong)載荷,輔(fu)助密封也有(you)一定減(jian)振效果(guo),如楔(xie)形(xing)環、O形(xing)圈(quan)、膨(peng)脹(zhang)石墨等;
(2)對于支(zhi)承在彈簧上的(de)(de)質(zhi)量(liang)較小的(de)(de)密封,如石墨密封環的(de)(de)結構,其固(gu)有頻率(lv)相對較大(da);
(3)支承(cheng)在(zai)低(di)彈(dan)性彈(dan)簧上的質量較大的密(mi)封,其(qi)固有頻率相對較小(xiao),且腔體內壓(ya)力較低(di)情況下出現共振可(ke)能性較小(xiao),金屬波紋管型(xing)密(mi)封根(gen)據不同的強度(du)設計,其(qi)彈(dan)性有高有低(di);
(4)由于沒有(you)滑動的(de)輔(fu)助密封(feng)(feng),所以依(yi)靠密封(feng)(feng)端面上的(de)液膜(mo)或液體減振(zhen),當然也(ye)可以設計帶滑動的(de)輔(fu)助密封(feng)(feng),提高它的(de)穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數延川機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型延川機械密封,要(yao)特(te)別注意避(bi)免(mian)軸(zhou)向共振(zhen),異常振(zhen)動會加劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙(xi)調整不當就容易出(chu)現這現象(xiang)。
另外根據(ju)密(mi)封環材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)不同,特別是當采用(yong)碳(tan)化鎢類(lei)高密(mi)度材(cai)(cai)料(liao)時(shi),更應注意共振問(wen)題。因此,當支承在彈(dan)性元(yuan)件的(de)(de)密(mi)封環需要采用(yong)硬(ying)質(zhi)材(cai)(cai)料(liao)時(shi),條件允許情(qing)況下一(yi)般都(dou)選(xuan)用(yong)密(mi)度相對(dui)較低(di)的(de)(de)碳(tan)化硅、陶瓷等(deng)材(cai)(cai)料(liao)。
2.在正常及擾動條件下(xia)產生(sheng)的(de)振(zhen)動
泵運行時,其轉子及延川機械密封會(hui)受到(dao)液力振動影(ying)響,當(dang)流(liu)(liu)量發生(sheng)(sheng)變化時,葉輪(lun)入口(kou)(kou)處(chu)液體(ti)(ti)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)波動,若不是在(zai)最(zui)佳(jia)效率下運(yun)行,葉輪(lun)入口(kou)(kou)及擴壓管處(chu)的流(liu)(liu)體(ti)(ti)壓頭會(hui)增大。低(di)于或高于最(zui)佳(jia)效率點的流(liu)(liu)量時,或輸送介質無法達(da)到(dao)泵的氣(qi)蝕余量時,都可能產(chan)生(sheng)(sheng)氣(qi)蝕現象,則(ze)密封(feng)激(ji)振就更明顯(xian)。另(ling)外,入口(kou)(kou)處(chu)介質的流(liu)(liu)動還會(hui)受到(dao)泵內(nei)介質自(zi)循環的干(gan)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,防止介質在延川機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫(wen)度及壓力變化使(shi)泵變形而產(chan)生的振動
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,引起延川機械密封振動。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。由于延川機械密封的一(yi)側固定(ding)在殼體(ti)上(shang)(shang),而另(ling)一(yi)端固定(ding)在轉軸上(shang)(shang),所以必(bi)須有吸收這兩種不同(tong)振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多延川機械密封產生(sheng)干擾。當(dang)密封腔內壓(ya)力(li)發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作用在密封端面上的(de)載(zai)荷也會(hui)隨之發生(sheng)變(bian)化(hua),從而產生(sheng)突(tu)變(bian)載(zai)荷引起振動。
4.制造(zao)安裝原因產生的振(zhen)動
密封(feng)(feng)端(duan)面粗(cu)糙(cao)度過大(da),不(bu)能保(bao)證(zheng)很好的貼(tie)合性(xing),密封(feng)(feng)的穩定性(xing)就會(hui)(hui)受到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度不(bu)僅取決于密封(feng)(feng)的具體結構,而且取決于密封(feng)(feng)運行參(can)數(shu)。密封(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)(zhou)其(qi)補償環(huan)都要作相應(ying)的運行,從而保(bao)證(zheng)密封(feng)(feng)端(duan)面的貼(tie)合性(xing)。對于滑動輔助(zhu)密封(feng)(feng)件,如O形(xing)(xing)圈或楔形(xing)(xing)環(huan),密封(feng)(feng)面上(shang)的載(zai)(zai)荷沿圓周(zhou)(zhou)變化,應(ying)盡量防止不(bu)受載(zai)(zai)荷的一側(ce)發生泄漏(lou)(lou),受載(zai)(zai)荷的一側(ce)出現(xian)過度磨損的現(xian)象。泄漏(lou)(lou)會(hui)(hui)使(shi)流(liu)體的雜粒滲到(dao)端(duan)面液膜(mo)中,從而加速密封(feng)(feng)端(duan)面磨損。
密封件在加(jia)工過程(cheng)中,一(yi)般不(bu)能用機械(xie)方法(fa)加(jia)以平(ping)衡(heng)。在設計中要盡量減少不(bu)平(ping)衡(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造(zao)成不(bu)平(ping)衡(heng),特別是在制造(zao)粗糙的動環或向密封件傳(chuan)遞的動力具有“尾隨脈沖”情況時(shi),更應(ying)注意(yi)不(bu)平(ping)衡(heng)問(wen)題。
在采用(yong)內(nei)裝式機械密(mi)封(feng)(feng)時,作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)上的沖(chong)(chong)擊力(li)常(chang)常(chang)是(shi)由泵送介質的自循環造成的。為(wei)確保密(mi)封(feng)(feng)性能,自循環液體應從兩密(mi)封(feng)(feng)端的外側通(tong)過(guo)。若流(liu)量過(guo)大(da),則作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)環上的沖(chong)(chong)擊力(li)可能會使(shi)密(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后果自然是(shi)振動。
為減輕振(zhen)動的影響,可以使(shi)自循環流(liu)體(ti),由(you)切(qie)向(xiang)入(ru)(ru)口;如有(you)可能,循環流(liu)量可以通過(guo)密封腔內(nei)襯套的配合間(jian)隙加以控制,或(huo)者將密封腔內(nei)的吸入(ru)(ru)管和排出管反接,使(shi)流(liu)向(xiang)改變(bian)而形(xing)成逆循環。后(hou)一種方法常在(zai)立式泵中采(cai)用(yong),因為它同時解(jie)決了密封腔上部(bu)的排氣問題(ti);但是,這常被人們所忽視,甚至在(zai)臥式泵的設計中,密封腔內(nei)由(you)于逆循環產生的壓差而會(hui)顯著(zhu)改善密封效果。