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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:125163 來源:
1.泵自身(shen)構(gou)體引(yin)起(qi)的振動
離心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝在軸(zhou)上(shang)(shang)的(de)葉輪(lun),驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)(如電(dian)機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動(dong)(dong)(dong)等)構(gou)成的(de)。泵軸(zhou)振動(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不(bu)平衡(heng)、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉片及軸(zhou)上(shang)(shang)其他部件(jian)松動(dong)(dong)(dong)等,都有可(ke)(ke)能引起(qi)振動(dong)(dong)(dong)。使用振動(dong)(dong)(dong)監測裝置(zhi)可(ke)(ke)以測得單(dan)個振動(dong)(dong)(dong)頻率,用于分析這些振源類型(xing)。
裝在泵軸上的余杭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余杭機械密封中的(de)(de)彈(dan)性(xing)元件(jian)固有頻率(lv)相同(tong),就可(ke)造成摩擦副(fu)磨(mo)損加(jia)快或疲(pi)勞損傷(shang)。當然,這(zhe)種損傷(shang)還有其(qi)他(ta)因素。所以在設計(ji)或選(xuan)型時(shi),必須保證可(ke)預測的(de)(de)共振頻率(lv)不要(yao)(yao)與激勵頻率(lv)重合,應(ying)采(cai)取可(ke)靠(kao)減(jian)振措施,設計(ji)的(de)(de)臨界轉速不能(neng)與工作轉速相距太近;在操作溫度下,將安(an)裝誤(wu)差減(jian)至(zhi)最小,因為這(zhe)些(xie)誤(wu)差會導致密(mi)封(feng)彈(dan)性(xing)裝置的(de)(de)位移;轉子(zi)要(yao)(yao)充(chong)分平衡;垂直(zhi)安(an)裝軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承,其(qi)承受的(de)(de)載荷應(ying)使滾(gun)動件(jian)打滑的(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)減(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)余杭機械密封的彈性元件(jian)(包括單(dan)彈簧(huang)和多彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受大(da)部分振(zhen)動(dong)載(zai)荷,輔助密封也有一定減振(zhen)效果,如(ru)楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨(peng)脹石墨等;
(2)對于支承在(zai)彈簧上的(de)(de)質量較小的(de)(de)密封,如石墨密封環的(de)(de)結構,其(qi)固有(you)頻率(lv)相對較大;
(3)支承在低(di)彈性彈簧上的質量較(jiao)大的密封,其(qi)固有(you)(you)頻(pin)率(lv)相對較(jiao)小,且腔體內壓力較(jiao)低(di)情況下出現共振可能性較(jiao)小,金屬波紋管型(xing)密封根據不同的強度設(she)計(ji),其(qi)彈性有(you)(you)高有(you)(you)低(di);
(4)由(you)于沒有滑動的(de)輔(fu)助(zhu)密(mi)封(feng)(feng),所以依(yi)靠密(mi)封(feng)(feng)端面(mian)上的(de)液膜或液體減振,當(dang)然也可以設計帶滑動的(de)輔(fu)助(zhu)密(mi)封(feng)(feng),提高它的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)剛性(xing);
(5)大多數余杭機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型余杭機械密封,要(yao)特別注(zhu)意避(bi)免軸向共振,異常振動會加劇波紋管疲勞斷(duan)裂。如泵軸上軸承的(de)軸向游隙調(diao)整不當就容(rong)易出現(xian)這現(xian)象。
另(ling)外根據密(mi)(mi)封環材(cai)料(liao)的不同,特別是當采用碳化鎢類高密(mi)(mi)度(du)材(cai)料(liao)時,更應(ying)注意共振問(wen)題。因此,當支承在彈(dan)性元(yuan)件的密(mi)(mi)封環需(xu)要采用硬質(zhi)材(cai)料(liao)時,條件允許情(qing)況下一般(ban)都選用密(mi)(mi)度(du)相(xiang)對較低的碳化硅、陶瓷等材(cai)料(liao)。
2.在(zai)正常及(ji)擾(rao)動條件下(xia)產生的振動
泵運行時,其轉子及余杭機械密封會(hui)受到(dao)液力振(zhen)動(dong)影響,當流量發生(sheng)變化時(shi)(shi),葉(xie)輪(lun)(lun)入(ru)口處(chu)(chu)液體(ti)會(hui)產生(sheng)波動(dong),若不是(shi)在最(zui)佳效率下運行,葉(xie)輪(lun)(lun)入(ru)口及擴(kuo)壓(ya)管處(chu)(chu)的流體(ti)壓(ya)頭會(hui)增大。低于或高于最(zui)佳效率點(dian)的流量時(shi)(shi),或輸送介(jie)(jie)質無法達到(dao)泵(beng)的氣(qi)蝕余量時(shi)(shi),都可能產生(sheng)氣(qi)蝕現(xian)象,則密(mi)封激(ji)振(zhen)就更明顯(xian)。另外,入(ru)口處(chu)(chu)介(jie)(jie)質的流動(dong)還會(hui)受到(dao)泵(beng)內介(jie)(jie)質自循(xun)環的干擾。
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,防止介質在余杭機械密封的(de)表(biao)面氣(qi)蝕產生激振。
3.溫度(du)及(ji)壓(ya)力變化(hua)使(shi)泵變形(xing)而產生的振動
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,引起余杭機械密封振動。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。由于余杭機械密封的(de)一側固(gu)定在殼體上(shang),而另一端固(gu)定在轉軸上(shang),所(suo)以必須有吸收這兩(liang)種不同振動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多余杭機械密封產生干擾。當密封腔內(nei)壓力發(fa)生變化(hua)時(shi),作用在密封端面上的載荷(he)也會隨之發(fa)生變化(hua),從而產生突(tu)變載荷(he)引(yin)起振動。
4.制造安裝原(yuan)因產生的(de)振(zhen)動
密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面粗(cu)糙(cao)度(du)(du)過(guo)(guo)大,不能(neng)保證(zheng)很好的貼(tie)合性(xing)(xing),密(mi)封(feng)(feng)(feng)的穩定(ding)性(xing)(xing)就會受(shou)(shou)到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程(cheng)度(du)(du)不僅(jin)取(qu)決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)的具體結構(gou),而且(qie)取(qu)決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)行參數。密(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周(zhou)其補償(chang)環都要作相(xiang)應(ying)的運(yun)行,從而保證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面的貼(tie)合性(xing)(xing)。對于(yu)滑動輔助(zhu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)封(feng)(feng)(feng)面上的載(zai)荷(he)沿圓周(zhou)變(bian)化,應(ying)盡量防(fang)止不受(shou)(shou)載(zai)荷(he)的一(yi)側發生(sheng)泄漏(lou),受(shou)(shou)載(zai)荷(he)的一(yi)側出(chu)現過(guo)(guo)度(du)(du)磨損的現象。泄漏(lou)會使流體的雜粒(li)滲到(dao)端(duan)面液(ye)膜(mo)中(zhong),從而加速密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面磨損。
密封件在加工過程中,一般不能用機(ji)械方法(fa)加以平(ping)衡(heng)。在設(she)計中要(yao)盡量減少不平(ping)衡(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造成不平(ping)衡(heng),特別(bie)是在制造粗(cu)糙(cao)的(de)動環或向(xiang)密封件傳遞的(de)動力具(ju)有(you)“尾隨(sui)脈沖”情況時,更應注意不平(ping)衡(heng)問題。
在采用內裝(zhuang)式(shi)機(ji)械密封時,作(zuo)用在密封上的(de)沖擊力(li)(li)常(chang)(chang)常(chang)(chang)是由(you)泵送介(jie)質的(de)自(zi)循環(huan)造成的(de)。為確保(bao)密封性(xing)能(neng),自(zi)循環(huan)液體應從(cong)兩密封端(duan)的(de)外側通過(guo)。若(ruo)流量過(guo)大,則作(zuo)用在密封環(huan)上的(de)沖擊力(li)(li)可能(neng)會使(shi)密封端(duan)錯位,其后果自(zi)然是振動。
為減輕振動的(de)(de)影響,可以(yi)使自循環(huan)(huan)流(liu)(liu)體,由切向入口(kou);如有(you)可能,循環(huan)(huan)流(liu)(liu)量可以(yi)通過密(mi)(mi)(mi)(mi)封腔內襯(chen)套的(de)(de)配合間隙加以(yi)控(kong)制(zhi),或者將密(mi)(mi)(mi)(mi)封腔內的(de)(de)吸入管和排出管反(fan)接,使流(liu)(liu)向改變而形成逆(ni)(ni)循環(huan)(huan)。后一種方(fang)法常(chang)在立(li)式泵中采(cai)用,因為它同時(shi)解(jie)決了密(mi)(mi)(mi)(mi)封腔上(shang)部的(de)(de)排氣問題;但是,這常(chang)被人們所忽視,甚至在臥(wo)式泵的(de)(de)設計中,密(mi)(mi)(mi)(mi)封腔內由于逆(ni)(ni)循環(huan)(huan)產(chan)生的(de)(de)壓差而會顯(xian)著改善密(mi)(mi)(mi)(mi)封效(xiao)果。