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    由机械密封引起的振动。
    1.泵自身结构引起振动。
    离心泵的基本结构包括轴、轴承和安装在轴上的叶轮,相应的驱动装置如电机、汽轮机、燃气轮机等。这些因素中的其中一种或多种因素的结合,都能引起泵轴振动、转子不平衡、传动轴异心、轴承缺陷、叶片和轴上其它零件松动等。由振动监测装置测得的单个振动频率,可对其类型进行分析。
    装入泵轴的机械密封具有不同的振动频率,低时可低于泵转速,高时可达每秒数千次。如果振动频率正好与机械密封中弹性元件的固有频率相等,则可能导致摩擦副磨损加速或疲劳损坏。这种损害也有其它的原因。因此,在设计和选型时,应保证可预测的共振频率不与激励频率相吻合,应采取可靠的减振措施,设计出的临界转速不能太接近工作转速;在运行温度下,应减小安装误差,因为这些误差会导致密封弹性装置的位移;转子要保持平衡;垂直安装轴座,轴承承受的载荷应减小滚动件滑动的可能性,减少。有必要指出:
    (1)机械密封的弹性元件(包括单弹簧和多弹簧),弹簧本身可承受大多数振动载荷,辅助密封也具有一定的减振作用,如楔形环、O形圈、膨胀石墨等;
    (2)对于弹簧支承质量较小的密封,如石墨密封圈结构,其固有频率相对较大;
    (3)低弹性弹簧支承质量较大的密封,其固有频率相对较小,且腔内压力较低时发生谐振的可能性较小,金属波纹管型密封根据不同的强度设计,其弹性有高有低;
    (4)由于不存在滑动式辅助密封,依赖于密封端面上的液膜减振,当然也可设计成滑动式辅助密封,提高其稳定性和刚性;
    (5)大多数机械密封的固有频率远远高于正常工作转速,对于金属波纹管型机械密封,要特别注意避免其轴向共振,异常振动会加剧波纹管疲劳断裂。如果泵轴上轴承的轴向游隙调整不好,容易发生这种现象。此外,由于密封环的材质不同,尤其是采用高密碳化钨材料时,更应注意共振问题。所以,当弹性元件的密封环需要采用硬材料时,条件允许的情况下一般选用密度较低的碳化硅、陶瓷等材料。
    2.正常和有干扰情况下产生的振动。
    水泵运转时,转子和机械密封都会受到液力振动的影响,当流量变化时,叶轮入口处的液体会产生波动,若不能在效率下运行,叶轮入口及扩压管处的流体压头会增大。当流量低于或高于效率点的流量,或输送介质不能达到泵的气蚀余量,都可能出现气蚀现象,则密封激振更为明显。此外,入口介质的流动也会受到泵内介质自循环的干扰。
    转子系统的振动以及密封上压力状态的变化,引起的振动的幅度和频率都是随机的。系统设计及选型时,应使泵处于效率状态,确保泵在负压下工作稳定,即保证泵有足够的气蚀余量,防止机械密封表面的介质腐蚀而产生激振。
    3.由于温度和压力变化而导致泵的变形振动。
    在泵的运转过程中,温度变化时,泵的各个部件都会产生热变形,此时泵相对于传动装置就会发生位移,造成机械密封振动。温度对壳体和转子的影响程度不同,一般来说,转子的变化速度比壳体快。在工作温度波动时,除密封部件错位引起的振动外,还应承受低频大振幅的振动。因为机械密封的一面固定在壳体上,另一端固定在转轴上,因此具有吸收两种不同振动的能力。
    压强还会使泵体变形,从而干扰机械密封。随着密封腔内压力的变化,密封端面所受的载荷也随之改变,从而产生突变载荷而引起振动。
    4.因安装制造而引起的振动。
    密封件的端面粗糙度大,不能保证良好的贴合性,影响密封的稳定性,不仅取决于密封的具体结构,还取决于密封的操作参数。密封条每转动一周其补偿环要做相应的移动,以保证密封端面的贴合性。对诸如O型圈、楔形环等滑动辅助密封,密封面载荷沿圆周方向变化,应尽可能避免不受载荷一侧的泄漏,在受力一侧产生过度磨损。漏失可使流体的杂粒渗入端面的液膜,加速了密封端面的磨损。
    在加工过程中,密封件一般不能用机械的方法进行平衡。不平衡问题是设计中的不平衡因素,如单弹簧都会引起不平衡,尤其是对密封件有粗糙动环或动力传动有“尾脉冲”现象时,更应注意不平衡问题。
    内装机械密封时,密封所起的冲击力往往是由泵送介质自循环所引起。为了保证密封,两个密封端的外侧都要通过自循环液体。如果流速太大,则作用在密封环上的冲击力会使密封端失稳,其结果就是振动。
    为了减少振动的影响,可利用由切向进口的自循环流体;还可以改进设计,使自循环流体沿着密封周围流动;如果可能,可通过密封腔内衬套的配合间隙来控制循环流,或将密封腔内的吸入管与排出管反接反接,使流向改变。立式泵常采用后一种方法,因为它既能解决密封腔上部的排气问题,又能很好地解决密封问题,但在卧式泵的设计中,由于密封腔逆循环产生的压力差,使密封效果得到明显改善。

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