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發(fa)布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:126097 來源:
1.泵自身構體引起的振動
離心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)的(de)(de)葉(xie)輪,驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(如電機、汽(qi)輪機、燃氣輪機驅(qu)(qu)動(dong)等(deng))構成(cheng)的(de)(de)。泵軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)、轉(zhuan)子不平衡、驅(qu)(qu)動(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺(que)陷、葉(xie)片及軸(zhou)上(shang)其他部件松動(dong)等(deng),都有可(ke)能引起(qi)振(zhen)(zhen)動(dong)。使用(yong)振(zhen)(zhen)動(dong)監(jian)測裝(zhuang)置可(ke)以測得單個振(zhen)(zhen)動(dong)頻率,用(yong)于分析(xi)這些(xie)振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的沅陵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沅陵機械密封中的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)元件固有(you)頻率相同(tong),就可(ke)(ke)(ke)(ke)造成摩擦副磨損(sun)(sun)加快或疲(pi)勞損(sun)(sun)傷。當然,這種損(sun)(sun)傷還有(you)其(qi)他因素。所以在設計(ji)或選型時,必須保證可(ke)(ke)(ke)(ke)預測的(de)(de)(de)(de)共(gong)振頻率不要與(yu)激勵頻率重合,應(ying)采取可(ke)(ke)(ke)(ke)靠減振措(cuo)施,設計(ji)的(de)(de)(de)(de)臨界(jie)轉速不能與(yu)工作(zuo)轉速相距太近(jin);在操作(zuo)溫度下,將安裝(zhuang)(zhuang)誤差(cha)減至最小,因為這些誤差(cha)會導致密(mi)封(feng)彈性(xing)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)位移;轉子(zi)要充分(fen)平衡;垂直安裝(zhuang)(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其(qi)承(cheng)受的(de)(de)(de)(de)載荷(he)應(ying)使滾動件打滑的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)能性(xing)減至最小。
需要說明的是:
(1)沅陵機械密封的(de)彈性元件(jian)(包括(kuo)單(dan)彈簧和(he)多彈簧),彈簧本(ben)身可承受大部(bu)分振動載荷(he),輔助密(mi)封也有一定減(jian)振效果,如楔形(xing)環(huan)、O形(xing)圈、膨脹石墨等(deng);
(2)對于支承(cheng)在彈簧上的(de)質量較小的(de)密封(feng),如石(shi)墨(mo)密封(feng)環(huan)的(de)結構,其固有頻率相對較大(da);
(3)支承在低(di)彈性(xing)(xing)彈簧上(shang)的質量較(jiao)(jiao)大的密(mi)封,其固有頻率(lv)相對(dui)較(jiao)(jiao)小,且腔體(ti)內壓力較(jiao)(jiao)低(di)情(qing)況下出現(xian)共(gong)振可能性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)小,金屬波紋管型密(mi)封根據不同(tong)的強度設(she)計,其彈性(xing)(xing)有高(gao)有低(di);
(4)由于(yu)沒有滑動的輔(fu)助密(mi)封(feng),所以依(yi)靠密(mi)封(feng)端面(mian)上的液膜或液體減振,當然也可(ke)以設計(ji)帶滑動的輔(fu)助密(mi)封(feng),提(ti)高(gao)它的穩定性和剛性;
(5)大多數沅陵機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型沅陵機械密封,要特別注意避免軸向共振,異常振動會(hui)加劇波紋管(guan)疲勞斷裂。如泵軸上軸承的軸向游隙調整不當就容易出現這現象。
另(ling)外(wai)根據密封環(huan)材料(liao)的不同,特別是當采(cai)用碳(tan)化鎢類(lei)高密度材料(liao)時,更(geng)應注意共振問題。因此,當支承在彈(dan)性元件(jian)的密封環(huan)需要采(cai)用硬質材料(liao)時,條件(jian)允(yun)許情況下一般都選用密度相(xiang)對較低的碳(tan)化硅、陶(tao)瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下(xia)產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及沅陵機械密封會(hui)受到液力振(zhen)動(dong)影響,當流量發生變化時,葉(xie)輪入口處液體會(hui)產生波動(dong),若不是在最佳(jia)效率下運(yun)行,葉(xie)輪入口及(ji)擴壓管處的(de)(de)流體壓頭(tou)會(hui)增大。低于(yu)或(huo)高于(yu)最佳(jia)效率點的(de)(de)流量時,或(huo)輸送介(jie)(jie)質無(wu)法達到泵的(de)(de)氣蝕(shi)余量時,都(dou)可能(neng)產生氣蝕(shi)現象,則密封(feng)激振(zhen)就更明顯(xian)。另外,入口處介(jie)(jie)質的(de)(de)流動(dong)還會(hui)受到泵內介(jie)(jie)質自循環的(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,防止介質在沅陵機械密封的表(biao)面氣蝕產(chan)生激振。
3.溫度(du)及(ji)壓力變化使泵變形而產(chan)生的振動(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,引起沅陵機械密封振動。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。由于沅陵機械密封的(de)(de)一側(ce)固(gu)定在(zai)殼體(ti)上,而另一端固(gu)定在(zai)轉軸上,所以必須有(you)吸收這兩種不同振動的(de)(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多沅陵機械密封產生(sheng)干擾(rao)。當(dang)密封腔內壓力發生(sheng)變(bian)化時(shi),作用在密封端(duan)面上的載(zai)荷也會隨之發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載(zai)荷引起振(zhen)動。
4.制造安裝原因產生的振動(dong)
密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)粗糙(cao)度(du)過(guo)大(da),不(bu)(bu)能保證很好的(de)貼合性,密(mi)(mi)(mi)封的(de)穩定(ding)性就會受到影響,影響程度(du)不(bu)(bu)僅取決于密(mi)(mi)(mi)封的(de)具體(ti)(ti)結構(gou),而且取決于密(mi)(mi)(mi)封運行參數。密(mi)(mi)(mi)封每旋(xuan)轉一(yi)(yi)周(zhou)其補償環(huan)都要作(zuo)相應(ying)的(de)運行,從而保證密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)的(de)貼合性。對于滑動輔助密(mi)(mi)(mi)封件(jian),如(ru)O形圈或楔(xie)形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封面(mian)上(shang)的(de)載荷(he)沿(yan)圓周(zhou)變化,應(ying)盡量防(fang)止不(bu)(bu)受載荷(he)的(de)一(yi)(yi)側發生泄(xie)漏(lou),受載荷(he)的(de)一(yi)(yi)側出現(xian)過(guo)度(du)磨(mo)損的(de)現(xian)象。泄(xie)漏(lou)會使流(liu)體(ti)(ti)的(de)雜粒滲到端(duan)面(mian)液膜中,從而加速(su)密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)磨(mo)損。
密封件在(zai)加工(gong)過程中(zhong),一(yi)般不(bu)(bu)能用(yong)機(ji)械方法加以平(ping)衡。在(zai)設計中(zhong)要(yao)盡量減(jian)少(shao)不(bu)(bu)平(ping)衡因素,如單彈簧就會造成不(bu)(bu)平(ping)衡,特(te)別是在(zai)制造粗糙的動(dong)環(huan)或向密封件傳遞的動(dong)力具有“尾隨(sui)脈沖(chong)”情況時,更應注意不(bu)(bu)平(ping)衡問題。
在采用(yong)內(nei)裝(zhuang)式機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)時,作(zuo)用(yong)在密(mi)(mi)封(feng)(feng)上的(de)沖擊力常(chang)常(chang)是(shi)由泵送介質的(de)自循(xun)環(huan)造成的(de)。為確保密(mi)(mi)封(feng)(feng)性能,自循(xun)環(huan)液體應從兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)端的(de)外側(ce)通過(guo)。若流量過(guo)大,則作(zuo)用(yong)在密(mi)(mi)封(feng)(feng)環(huan)上的(de)沖擊力可(ke)能會使密(mi)(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后果自然是(shi)振動。
為減輕(qing)振動的影響,可以使自(zi)循(xun)環流(liu)體,由(you)切向入(ru)口;如有可能,循(xun)環流(liu)量(liang)可以通過密封腔(qiang)內(nei)襯(chen)套的配(pei)合間隙加以控(kong)制,或(huo)者將(jiang)密封腔(qiang)內(nei)的吸入(ru)管(guan)和(he)排出管(guan)反接,使流(liu)向改(gai)變而形成逆(ni)(ni)循(xun)環。后一種方法常(chang)在立(li)式泵(beng)中(zhong)采用,因為它同時解(jie)決(jue)了密封腔(qiang)上部的排氣問(wen)題;但是,這常(chang)被人們所忽(hu)視,甚至在臥式泵(beng)的設(she)計(ji)中(zhong),密封腔(qiang)內(nei)由(you)于逆(ni)(ni)循(xun)環產生(sheng)的壓(ya)差而會顯著改(gai)善密封效果(guo)。