由機(jī)械密封引起的振動。

1.泵自身結(jié)構(gòu)引起振動。
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、轉(zhuǎn)子不平衡、傳動軸異心、軸承缺陷、葉片和軸上其它零件松動等。由振動監(jiān)測裝置測得的單個振動頻率，可對其類型進(jìn)行分析。
裝入泵軸的機(jī)械密封具有不同的振動頻率，低時可低于泵轉(zhuǎn)速，高時可達(dá)每秒數(shù)千次。如果振動頻率正好與機(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)計和選型時，應(yīng)保證可預(yù)測的共振頻率不與激勵頻率相吻合，應(yīng)采取可靠的減振措施，設(shè)計出的臨界轉(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，因為這些誤差會導(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)減小滾動件滑動的可能性，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，其固有頻率相對較小，且腔內(nèi)壓力較低時發(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，其彈性有高有低；
(4)由于不存在滑動式輔助密封，依賴于密封端面上的液膜減振，當(dāng)然也可設(shè)計成滑動式輔助密封，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，異常振動會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，更應(yīng)注意共振問題。所以，當(dāng)彈性元件的密封環(huán)需要采用硬材料時，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。
水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子和機(jī)械密封都會受到液力振動的影響，當(dāng)流量變化時，葉輪入口處的液體會產(chǎn)生波動，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增大。當(dāng)流量低于或高于效率點的流量，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)的流動也會受到泵內(nèi)介質(zhì)自循環(huán)的干擾。
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動以及密封上壓力狀態(tài)的變化，引起的振動的幅度和頻率都是隨機(jī)的。系統(tǒng)設(shè)計及選型時，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。
在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化時，泵的各個部件都會產(chǎn)生熱變形，此時泵相對于傳動裝置就會發(fā)生位移，造成機(jī)械密封振動。溫度對殼體和轉(zhuǎn)子的影響程度不同，一般來說，轉(zhuǎn)子的變化速度比殼體快。在工作溫度波動時，除密封部件錯位引起的振動外，還應(yīng)承受低頻大振幅的振動。因為機(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的能力。
壓強(qiáng)還會使泵體變形，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。
4.因安裝制造而引起的振動。
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)動一周其補(bǔ)償環(huán)要做相應(yīng)的移動，以保證密封端面的貼合性。對諸如O型圈、楔形環(huán)等滑動輔助密封，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。不平衡問題是設(shè)計中的不平衡因素，如單彈簧都會引起不平衡，尤其是對密封件有粗糙動環(huán)或動力傳動有“尾脈沖”現(xiàn)象時，更應(yīng)注意不平衡問題。
內(nèi)裝機(jī)械密封時，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，兩個密封端的外側(cè)都要通過自循環(huán)液體。如果流速太大，則作用在密封環(huán)上的沖擊力會使密封端失穩(wěn)，其結(jié)果就是振動。
為了減少振動的影響，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，使自循環(huán)流體沿著密封周圍流動；如果可能，可通過密封腔內(nèi)襯套的配合間隙來控制循環(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，因為它既能解決密封腔上部的排氣問題，又能很好地解決密封問題，但在臥式泵的設(shè)計中，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。