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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125654 來源(yuan):
1.泵(beng)自(zi)身(shen)構體引起(qi)的振動
離心泵是由(you)軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)的(de)葉(xie)(xie)輪,驅動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(如電(dian)機、汽輪機、燃氣輪機驅動(dong)(dong)(dong)等)構成的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉(xie)(xie)片及軸(zhou)上(shang)其他(ta)部件松動(dong)(dong)(dong)等,都(dou)有可(ke)能引起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)可(ke)以測(ce)得(de)單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率,用于分析(xi)這些振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的芷江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芷江機械密封中的(de)彈性(xing)元(yuan)件固有頻(pin)率(lv)相同,就可造成摩擦(ca)副磨損加快或疲勞損傷。當(dang)然,這種損傷還有其他因素(su)。所以在(zai)設計(ji)或選型時,必須保證可預測的(de)共振(zhen)(zhen)頻(pin)率(lv)不要與(yu)激勵(li)頻(pin)率(lv)重合,應(ying)采取可靠減(jian)振(zhen)(zhen)措(cuo)施,設計(ji)的(de)臨(lin)界(jie)轉(zhuan)速(su)不能(neng)與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速(su)相距太(tai)近;在(zai)操(cao)作(zuo)溫度下(xia),將(jiang)安裝誤差減(jian)至最(zui)小(xiao),因為這些誤差會導致密封(feng)彈性(xing)裝置的(de)位移(yi);轉(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝軸上的(de)軸承,其承受的(de)載(zai)荷應(ying)使滾(gun)動件打滑(hua)的(de)可能(neng)性(xing)減(jian)至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)芷江機械密封的彈性(xing)元件(包括單彈簧(huang)(huang)和多彈簧(huang)(huang)),彈簧(huang)(huang)本身(shen)可承受大部分振動載荷,輔(fu)助密封也有一(yi)定減振效果,如(ru)楔形環、O形圈、膨(peng)脹石墨等(deng);
(2)對于支(zhi)承在彈簧上的(de)質量較(jiao)小的(de)密封,如石墨密封環的(de)結(jie)構(gou),其固有頻率相對較(jiao)大;
(3)支承在低彈性(xing)彈簧(huang)上的質(zhi)量較(jiao)大(da)的密封,其固有頻率相(xiang)對較(jiao)小,且(qie)腔(qiang)體(ti)內壓力較(jiao)低情(qing)況(kuang)下(xia)出現共振可(ke)能性(xing)較(jiao)小,金屬波紋管(guan)型密封根據不同的強度設計,其彈性(xing)有高有低;
(4)由于沒有滑動(dong)(dong)的輔助密(mi)封(feng),所以依(yi)靠(kao)密(mi)封(feng)端面上的液膜(mo)或液體(ti)減振,當(dang)然也(ye)可以設計帶滑動(dong)(dong)的輔助密(mi)封(feng),提高它的穩定性和剛(gang)性;
(5)大多數芷江機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型芷江機械密封,要(yao)特(te)別注意避(bi)免(mian)軸(zhou)向共(gong)振(zhen),異常振(zhen)動會加劇波紋(wen)管疲勞斷裂(lie)。如泵(beng)軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙(xi)調整不當就容(rong)易出現這現象。
另外(wai)根據密(mi)(mi)封(feng)環(huan)材料(liao)(liao)的不同,特別是(shi)當采(cai)用碳化鎢類(lei)高密(mi)(mi)度材料(liao)(liao)時,更應注意共振問題。因此(ci),當支承在彈性元件(jian)的密(mi)(mi)封(feng)環(huan)需要采(cai)用硬質材料(liao)(liao)時,條件(jian)允許情況下(xia)一般都選用密(mi)(mi)度相對較低的碳化硅、陶(tao)瓷等材料(liao)(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下產(chan)生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及芷江機械密封會(hui)(hui)受(shou)到(dao)液力振(zhen)動影響(xiang),當流量(liang)發生變化(hua)時(shi),葉輪入口(kou)處液體(ti)會(hui)(hui)產(chan)生波動,若(ruo)不是在最(zui)佳效率下(xia)運行(xing),葉輪入口(kou)及擴壓管處的(de)流體(ti)壓頭會(hui)(hui)增大。低于或高于最(zui)佳效率點的(de)流量(liang)時(shi),或輸送(song)介(jie)質(zhi)無法達到(dao)泵的(de)氣蝕(shi)余量(liang)時(shi),都可能產(chan)生氣蝕(shi)現象,則密(mi)封激(ji)振(zhen)就更明顯。另外(wai),入口(kou)處介(jie)質(zhi)的(de)流動還會(hui)(hui)受(shou)到(dao)泵內介(jie)質(zhi)自循環的(de)干擾(rao)。
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,防止介質在芷江機械密封的(de)表面氣蝕產生激振(zhen)。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形而產生的振(zhen)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,引起芷江機械密封振動。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。由于芷江機械密封的(de)(de)一(yi)側固定在殼體上(shang),而另一(yi)端固定在轉軸上(shang),所以必須(xu)有(you)吸收(shou)這兩種不同(tong)振動的(de)(de)能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多芷江機械密封產生(sheng)干擾。當(dang)密(mi)封腔內壓力發生(sheng)變(bian)化時(shi),作用(yong)在密(mi)封端面上(shang)的(de)載荷也(ye)會隨之發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載荷引起振動(dong)。
4.制(zhi)造安裝原(yuan)因產(chan)生的振動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)粗糙度過(guo)大,不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)很好的(de)(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)穩定性(xing)就會受(shou)(shou)到(dao)影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程度不(bu)僅取(qu)決(jue)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)具體結(jie)構(gou),而(er)且取(qu)決(jue)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)每旋轉(zhuan)一周其(qi)補償環都要作相應的(de)(de)運行(xing),從而(er)保(bao)證(zheng)密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)的(de)(de)貼合性(xing)。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)(mi)封(feng)件,如(ru)O形圈或楔形環,密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓(yuan)周變(bian)化,應盡量(liang)防止不(bu)受(shou)(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)一側發生泄漏,受(shou)(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)一側出現過(guo)度磨(mo)損(sun)的(de)(de)現象。泄漏會使流(liu)體的(de)(de)雜粒滲到(dao)端面(mian)液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)磨(mo)損(sun)。
密封(feng)件在(zai)(zai)加工過程(cheng)中,一般不(bu)能(neng)用(yong)機械方法加以平(ping)衡(heng)。在(zai)(zai)設計中要盡量減少不(bu)平(ping)衡(heng)因(yin)素(su),如單彈簧就會造成不(bu)平(ping)衡(heng),特別(bie)是在(zai)(zai)制造粗糙的動環或向密封(feng)件傳遞的動力具(ju)有“尾(wei)隨脈沖”情況時(shi),更應(ying)注意不(bu)平(ping)衡(heng)問題。
在(zai)采用(yong)內裝(zhuang)式機械密(mi)封時,作用(yong)在(zai)密(mi)封上的沖(chong)擊力常(chang)常(chang)是由泵(beng)送介質(zhi)的自(zi)循(xun)環(huan)造成的。為確保密(mi)封性能,自(zi)循(xun)環(huan)液體(ti)應(ying)從兩(liang)密(mi)封端(duan)的外側通(tong)過。若流(liu)量過大,則作用(yong)在(zai)密(mi)封環(huan)上的沖(chong)擊力可能會使密(mi)封端(duan)錯(cuo)位,其后果自(zi)然是振動。
為(wei)減(jian)輕振動的(de)(de)影響,可以(yi)使(shi)自循(xun)環(huan)流(liu)體,由切向入(ru)口(kou);如有可能,循(xun)環(huan)流(liu)量可以(yi)通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內襯套的(de)(de)配合間隙加(jia)以(yi)控制,或者(zhe)將(jiang)密(mi)封(feng)腔(qiang)內的(de)(de)吸入(ru)管和排出管反接,使(shi)流(liu)向改變而形成逆循(xun)環(huan)。后一(yi)種方法常在立(li)式泵中采用,因為(wei)它同(tong)時解決(jue)了密(mi)封(feng)腔(qiang)上部(bu)的(de)(de)排氣問題;但是,這常被人們所(suo)忽(hu)視,甚至在臥式泵的(de)(de)設計(ji)中,密(mi)封(feng)腔(qiang)內由于逆循(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯著改善密(mi)封(feng)效果。