由機(jī)械密封引起的振動(dòng)。

1.泵自身結(jié)構(gòu)引起振動(dòng)。
離心泵的基本結(jié)構(gòu)包括軸、軸承和安裝在軸上的葉輪，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置如電機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。這些因素中的其中一種或多種因素的結(jié)合，都能引起泵軸振動(dòng)、轉(zhuǎn)子不平衡、傳動(dòng)軸異心、軸承缺陷、葉片和軸上其它零件松動(dòng)等。由振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置測(cè)得的單個(gè)振動(dòng)頻率，可對(duì)其類型進(jìn)行分析。
裝入泵軸的機(jī)械密封具有不同的振動(dòng)頻率，低時(shí)可低于泵轉(zhuǎn)速，高時(shí)可達(dá)每秒數(shù)千次。如果振動(dòng)頻率正好與機(jī)械密封中彈性元件的固有頻率相等，則可能導(dǎo)致摩擦副磨損加速或疲勞損壞。這種損害也有其它的原因。因此，在設(shè)計(jì)和選型時(shí)，應(yīng)保證可預(yù)測(cè)的共振頻率不與激勵(lì)頻率相吻合，應(yīng)采取可靠的減振措施，設(shè)計(jì)出的臨界轉(zhuǎn)速不能太接近工作轉(zhuǎn)速；在運(yùn)行溫度下，應(yīng)減小安裝誤差，因?yàn)檫@些誤差會(huì)導(dǎo)致密封彈性裝置的位移；轉(zhuǎn)子要保持平衡；垂直安裝軸座，軸承承受的載荷應(yīng)減小滾動(dòng)件滑動(dòng)的可能性，減少。有必要指出：
(1)機(jī)械密封的彈性元件(包括單彈簧和多彈簧)，彈簧本身可承受大多數(shù)振動(dòng)載荷，輔助密封也具有一定的減振作用，如楔形環(huán)、O形圈、膨脹石墨等；
(2)對(duì)于彈簧支承質(zhì)量較小的密封，如石墨密封圈結(jié)構(gòu)，其固有頻率相對(duì)較大；
(3)低彈性彈簧支承質(zhì)量較大的密封，其固有頻率相對(duì)較小，且腔內(nèi)壓力較低時(shí)發(fā)生諧振的可能性較小，金屬波紋管型密封根據(jù)不同的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，其彈性有高有低；
(4)由于不存在滑動(dòng)式輔助密封，依賴于密封端面上的液膜減振，當(dāng)然也可設(shè)計(jì)成滑動(dòng)式輔助密封，提高其穩(wěn)定性和剛性；
(5)大多數(shù)機(jī)械密封的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常工作轉(zhuǎn)速，對(duì)于金屬波紋管型機(jī)械密封，要特別注意避免其軸向共振，異常振動(dòng)會(huì)加劇波紋管疲勞斷裂。如果泵軸上軸承的軸向游隙調(diào)整不好，容易發(fā)生這種現(xiàn)象。此外，由于密封環(huán)的材質(zhì)不同，尤其是采用高密碳化鎢材料時(shí)，更應(yīng)注意共振問(wèn)題。所以，當(dāng)彈性元件的密封環(huán)需要采用硬材料時(shí)，條件允許的情況下一般選用密度較低的碳化硅、陶瓷等材料。
2.正常和有干擾情況下產(chǎn)生的振動(dòng)。
水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子和機(jī)械密封都會(huì)受到液力振動(dòng)的影響，當(dāng)流量變化時(shí)，葉輪入口處的液體會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，若不能在效率下運(yùn)行，葉輪入口及擴(kuò)壓管處的流體壓頭會(huì)增大。當(dāng)流量低于或高于效率點(diǎn)的流量，或輸送介質(zhì)不能達(dá)到泵的氣蝕余量，都可能出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，則密封激振更為明顯。此外，入口介質(zhì)的流動(dòng)也會(huì)受到泵內(nèi)介質(zhì)自循環(huán)的干擾。
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)以及密封上壓力狀態(tài)的變化，引起的振動(dòng)的幅度和頻率都是隨機(jī)的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選型時(shí)，應(yīng)使泵處于效率狀態(tài)，確保泵在負(fù)壓下工作穩(wěn)定，即保證泵有足夠的氣蝕余量，防止機(jī)械密封表面的介質(zhì)腐蝕而產(chǎn)生激振。
3.由于溫度和壓力變化而導(dǎo)致泵的變形振動(dòng)。
在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，溫度變化時(shí)，泵的各個(gè)部件都會(huì)產(chǎn)生熱變形，此時(shí)泵相對(duì)于傳動(dòng)裝置就會(huì)發(fā)生位移，造成機(jī)械密封振動(dòng)。溫度對(duì)殼體和轉(zhuǎn)子的影響程度不同，一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子的變化速度比殼體快。在工作溫度波動(dòng)時(shí)，除密封部件錯(cuò)位引起的振動(dòng)外，還應(yīng)承受低頻大振幅的振動(dòng)。因?yàn)闄C(jī)械密封的一面固定在殼體上，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，因此具有吸收兩種不同振動(dòng)的能力。
壓強(qiáng)還會(huì)使泵體變形，從而干擾機(jī)械密封。隨著密封腔內(nèi)壓力的變化，密封端面所受的載荷也隨之改變，從而產(chǎn)生突變載荷而引起振動(dòng)。
4.因安裝制造而引起的振動(dòng)。
密封件的端面粗糙度大，不能保證良好的貼合性，影響密封的穩(wěn)定性，不僅取決于密封的具體結(jié)構(gòu)，還取決于密封的操作參數(shù)。密封條每轉(zhuǎn)動(dòng)一周其補(bǔ)償環(huán)要做相應(yīng)的移動(dòng)，以保證密封端面的貼合性。對(duì)諸如O型圈、楔形環(huán)等滑動(dòng)輔助密封，密封面載荷沿圓周方向變化，應(yīng)盡可能避免不受載荷一側(cè)的泄漏，在受力一側(cè)產(chǎn)生過(guò)度磨損。漏失可使流體的雜粒滲入端面的液膜，加速了密封端面的磨損。
在加工過(guò)程中，密封件一般不能用機(jī)械的方法進(jìn)行平衡。不平衡問(wèn)題是設(shè)計(jì)中的不平衡因素，如單彈簧都會(huì)引起不平衡，尤其是對(duì)密封件有粗糙動(dòng)環(huán)或動(dòng)力傳動(dòng)有“尾脈沖”現(xiàn)象時(shí)，更應(yīng)注意不平衡問(wèn)題。
內(nèi)裝機(jī)械密封時(shí)，密封所起的沖擊力往往是由泵送介質(zhì)自循環(huán)所引起。為了保證密封，兩個(gè)密封端的外側(cè)都要通過(guò)自循環(huán)液體。如果流速太大，則作用在密封環(huán)上的沖擊力會(huì)使密封端失穩(wěn)，其結(jié)果就是振動(dòng)。
為了減少振動(dòng)的影響，可利用由切向進(jìn)口的自循環(huán)流體；還可以改進(jìn)設(shè)計(jì)，使自循環(huán)流體沿著密封周圍流動(dòng)；如果可能，可通過(guò)密封腔內(nèi)襯套的配合間隙來(lái)控制循環(huán)流，或?qū)⒚芊馇粌?nèi)的吸入管與排出管反接反接，使流向改變。立式泵常采用后一種方法，因?yàn)樗饶芙鉀Q密封腔上部的排氣問(wèn)題，又能很好地解決密封問(wèn)題，但在臥式泵的設(shè)計(jì)中，由于密封腔逆循環(huán)產(chǎn)生的壓力差，使密封效果得到明顯改善。