計(jì)量泵的振動分析和減振措施
計(jì)量泵作為往復(fù)泵的一個重要分支,就振動機(jī)理而言,計(jì)量泵的機(jī)械傳動部件承受的載荷是交變的;瞬時流量是脈動的;由于管內(nèi)流動液體的加速和減速,引起了管路內(nèi)液體壓力的脈動;在節(jié)流部位以及彎頭處,由于能力損失,不可避免的產(chǎn)生了液體的沖擊。
壓力脈動和沖擊不僅引起振動并造成管路附件的疲勞損壞、降低流量精度,而且會引發(fā)安全事故。在大流量或長管線場合,計(jì)量泵所引起的振動甚至?xí)斐晒に囅到y(tǒng)無法運(yùn)行。
南方水泵對引起計(jì)量泵振動的主要因素加以分析,在此基礎(chǔ)上提出一些主動減振和被動減振的方法或措施。
計(jì)量泵的結(jié)構(gòu)及原理
典型的柱塞計(jì)量泵結(jié)構(gòu)如圖1所示,電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動蝸桿- 蝸桿副,經(jīng)蝸輪蝸桿副換向并減速后帶動與蝸輪剛性連接的偏心輪一起旋轉(zhuǎn)。偏心輪與連桿和十字頭組成的曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)將偏心輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槭诸^的往復(fù)直線運(yùn)動。
南方水泵實(shí)例分析
某石化公司采用了甲酮計(jì)量泵(型號為J6-DMF3000/10.0-BY-IV)及丙酮計(jì)量泵(型號為J6-DMF2500/10.0-BY-IV) ,均為單缸單作用隔膜計(jì)量泵,出口管線約有80多米長。裝置建成試車時,泵及管線的振動很大。雖然該公司采取措施對管線經(jīng)過了數(shù)次加固,但其出口管線最大振幅仍在10mm左右,無法投料生產(chǎn)。
由于計(jì)量泵型號已經(jīng)選定,采用被動減振方案比主動減振方案經(jīng)濟(jì)合理。在采集了現(xiàn)場泵及管線系統(tǒng)的特征參數(shù)以后,對甲酮計(jì)量泵和丙酮計(jì)量泵分別進(jìn)行了動態(tài)特性的匹配計(jì)算[1] ,設(shè)計(jì)了出口緩沖系統(tǒng),配置可充氣的囊式緩沖罐,設(shè)定其充氣壓力、緩沖罐入口與泵出口的距離等重要參數(shù),投入運(yùn)行一次成功,流量脈動率約為5% ,出口管線最大振幅在1mm 以內(nèi),完全滿足了工藝要求。
要完全消除計(jì)量泵的流量脈動和柱塞力的交變是不可能的,但通過理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,采取主動減振和被動減振的措施,使振動控制在規(guī)定的范圍內(nèi)是完全可行的。
從振源入手,實(shí)施主動減振設(shè)計(jì),往往可以達(dá)到事半功倍的效果。從振動傳播途徑入手,通過緩沖系統(tǒng)的配置以及泵與管路特性之間良好的匹配也能達(dá)到減振的目的。