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發(fa)布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:125531 來(lai)源:
1.泵(beng)自身構體引起的振動
離心泵是(shi)由(you)軸、軸承及安裝(zhuang)在(zai)軸上的葉(xie)輪(lun)(lun),驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(如(ru)電機、汽輪(lun)(lun)機、燃氣輪(lun)(lun)機驅(qu)動(dong)等(deng))構成的。泵軸振(zhen)動(dong)、轉子不平衡(heng)、驅(qu)動(dong)軸不同心、軸承缺陷、葉(xie)片及軸上其他(ta)部件(jian)松動(dong)等(deng),都(dou)有可能引(yin)起振(zhen)動(dong)。使用振(zhen)動(dong)監測(ce)裝(zhuang)置(zhi)可以測(ce)得單(dan)個振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv),用于分(fen)析這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的朝陽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朝陽機械密封中的(de)彈(dan)性元件固有頻率相同,就可造成(cheng)摩擦副(fu)磨損(sun)加快或疲勞損(sun)傷(shang)。當(dang)然,這種損(sun)傷(shang)還有其(qi)他(ta)因素。所(suo)以(yi)在(zai)設(she)計或選型時,必(bi)須保證(zheng)可預測(ce)的(de)共振頻率不(bu)要與激勵頻率重合,應(ying)采取可靠減振措施,設(she)計的(de)臨界轉(zhuan)速不(bu)能與工作(zuo)轉(zhuan)速相距太近(jin);在(zai)操作(zuo)溫(wen)度下,將安裝誤差減至(zhi)最(zui)小,因為這些(xie)誤差會導致密(mi)封彈(dan)性裝置的(de)位移(yi);轉(zhuan)子要充分平衡;垂(chui)直安裝軸(zhou)上(shang)的(de)軸(zhou)承,其(qi)承受的(de)載荷(he)應(ying)使滾動件打滑(hua)的(de)可能性減至(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)朝陽機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包(bao)括(kuo)單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身(shen)可(ke)承(cheng)受(shou)大(da)部分振動載(zai)荷(he),輔助密封也有一定減振效果,如(ru)楔形環、O形圈、膨脹石墨(mo)等;
(2)對于支承在彈(dan)簧上(shang)的(de)質量較(jiao)小(xiao)的(de)密封,如(ru)石墨密封環(huan)的(de)結構,其(qi)固有頻率相對較(jiao)大;
(3)支承(cheng)在低彈(dan)性(xing)彈(dan)簧上的質量較大的密封(feng),其固有(you)頻率相對較小(xiao),且腔體內(nei)壓力較低情況下出現共振可能(neng)性(xing)較小(xiao),金屬波(bo)紋管型密封(feng)根據不同的強度設計,其彈(dan)性(xing)有(you)高有(you)低;
(4)由于沒(mei)有滑動的(de)輔助密(mi)封(feng),所以(yi)依靠密(mi)封(feng)端(duan)面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也可以(yi)設(she)計帶滑動的(de)輔助密(mi)封(feng),提高它的(de)穩(wen)定性和剛(gang)性;
(5)大多數朝陽機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型朝陽機械密封,要特別注意避免軸向共振,異常振動(dong)會加劇波紋(wen)管疲(pi)勞(lao)斷裂。如泵軸上軸承的軸向游隙調整不當就(jiu)容易出現這現象。
另外(wai)根據(ju)密(mi)封環材(cai)料(liao)的(de)不同,特別是當(dang)采用(yong)碳化鎢(wu)類高密(mi)度(du)材(cai)料(liao)時(shi),更應(ying)注(zhu)意共振問題。因此,當(dang)支承在(zai)彈性元(yuan)件(jian)(jian)的(de)密(mi)封環需要采用(yong)硬質材(cai)料(liao)時(shi),條件(jian)(jian)允許情況下一般都(dou)選用(yong)密(mi)度(du)相(xiang)對較低的(de)碳化硅、陶瓷(ci)等材(cai)料(liao)。
2.在正常及擾動條件下產生(sheng)的振動
泵運行時,其轉子及朝陽機械密封會(hui)(hui)受(shou)到液(ye)力(li)振(zhen)動(dong)影響,當流(liu)量(liang)發生變化時,葉輪入(ru)(ru)口(kou)處(chu)液(ye)體會(hui)(hui)產(chan)(chan)生波動(dong),若不是在最(zui)佳(jia)(jia)效(xiao)(xiao)率(lv)下運行,葉輪入(ru)(ru)口(kou)及擴(kuo)壓管處(chu)的(de)流(liu)體壓頭會(hui)(hui)增大。低于或高于最(zui)佳(jia)(jia)效(xiao)(xiao)率(lv)點的(de)流(liu)量(liang)時,或輸送介(jie)質無法(fa)達到泵的(de)氣蝕余量(liang)時,都(dou)可能產(chan)(chan)生氣蝕現(xian)象,則密封激振(zhen)就(jiu)更明顯(xian)。另外,入(ru)(ru)口(kou)處(chu)介(jie)質的(de)流(liu)動(dong)還會(hui)(hui)受(shou)到泵內(nei)介(jie)質自(zi)循環的(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,防止介質在朝陽機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度(du)及壓力(li)變化使(shi)泵變形而(er)產生的振(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,引起朝陽機械密封振動。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。由于朝陽機械密封的一(yi)側固定(ding)在殼體上(shang)(shang),而另一(yi)端固定(ding)在轉軸上(shang)(shang),所以必須有吸收這兩種不同振動的能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多朝陽機械密封產(chan)(chan)生(sheng)干擾。當密封腔內壓力發(fa)生(sheng)變化時,作用在(zai)密封端面上的(de)載荷(he)也會隨(sui)之發(fa)生(sheng)變化,從而產(chan)(chan)生(sheng)突變載荷(he)引起(qi)振動。
4.制造(zao)安裝原(yuan)因產生的(de)振動(dong)
密(mi)封(feng)端面(mian)粗糙度(du)過(guo)大,不(bu)(bu)能保證很好的(de)貼合(he)(he)性,密(mi)封(feng)的(de)穩定(ding)性就(jiu)會(hui)受到影(ying)響,影(ying)響程度(du)不(bu)(bu)僅取決于密(mi)封(feng)的(de)具體結構,而且取決于密(mi)封(feng)運行(xing)參數(shu)。密(mi)封(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周其補償環(huan)都要作(zuo)相應(ying)的(de)運行(xing),從而保證密(mi)封(feng)端面(mian)的(de)貼合(he)(he)性。對于滑動輔(fu)助密(mi)封(feng)件,如(ru)O形圈或楔形環(huan),密(mi)封(feng)面(mian)上(shang)的(de)載(zai)荷(he)沿圓周變化,應(ying)盡(jin)量防止不(bu)(bu)受載(zai)荷(he)的(de)一(yi)側發生泄漏,受載(zai)荷(he)的(de)一(yi)側出現(xian)過(guo)度(du)磨(mo)(mo)損的(de)現(xian)象。泄漏會(hui)使流體的(de)雜粒(li)滲(shen)到端面(mian)液(ye)膜中,從而加速密(mi)封(feng)端面(mian)磨(mo)(mo)損。
密封(feng)(feng)件(jian)在(zai)加(jia)工過程中(zhong),一般不能(neng)用機械方法加(jia)以平(ping)(ping)衡(heng)。在(zai)設計中(zhong)要盡量減少不平(ping)(ping)衡(heng)因素,如(ru)單彈(dan)簧就會造(zao)(zao)成不平(ping)(ping)衡(heng),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)制造(zao)(zao)粗(cu)糙的(de)動環或向密封(feng)(feng)件(jian)傳遞的(de)動力具有“尾(wei)隨脈沖(chong)”情況時,更應注意不平(ping)(ping)衡(heng)問題。
在(zai)采(cai)用(yong)內裝式機(ji)械密(mi)封(feng)時,作用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)上的沖擊力(li)常(chang)常(chang)是由(you)泵送(song)介(jie)質(zhi)的自(zi)循環(huan)(huan)造成的。為確保密(mi)封(feng)性能,自(zi)循環(huan)(huan)液(ye)體應從兩(liang)密(mi)封(feng)端的外側通過。若流量過大(da),則(ze)作用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)環(huan)(huan)上的沖擊力(li)可能會(hui)使密(mi)封(feng)端錯位,其后果自(zi)然是振動。
為(wei)(wei)減輕振(zhen)動的(de)(de)影響,可以使(shi)自循環(huan)流(liu)體,由切向(xiang)(xiang)入口;如有可能,循環(huan)流(liu)量可以通過密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)襯套(tao)的(de)(de)配合間隙加以控制,或者將密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)的(de)(de)吸入管和排出管反接,使(shi)流(liu)向(xiang)(xiang)改(gai)變而形成逆(ni)循環(huan)。后一種(zhong)方法(fa)常在立式泵(beng)中(zhong)采用(yong),因(yin)為(wei)(wei)它同時解決(jue)了(le)密(mi)(mi)封(feng)腔上部的(de)(de)排氣問題(ti);但是,這常被(bei)人(ren)們所忽視,甚至在臥式泵(beng)的(de)(de)設(she)計中(zhong),密(mi)(mi)封(feng)腔內(nei)由于逆(ni)循環(huan)產生的(de)(de)壓差而會(hui)顯著(zhu)改(gai)善(shan)密(mi)(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)。