







機(jī)械密封
引機(jī)械密封(mechanical
seal)是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機(jī)構(gòu)與輔助密封是金屬性紋管的機(jī)械密封我們稱為金屬波紋管密封。在輕型密封中,還有使用橡膠波紋管作輔助密封的,橡膠波紋管彈力有限,一般需要輔以彈簧來滿足加載彈力。
“機(jī)械密封”通常被人們簡稱為“機(jī)封”。
機(jī)械密封的組成(重點(diǎn)是以下四類部件)
主要部件
動環(huán)和靜環(huán)。
輔助密封件
密封圈(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡膠O圈等)。
彈力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)
彈簧、推環(huán)。
傳動件
彈簧座及鍵或各種螺釘。
什么是機(jī)械密封
機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的油封裝置。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外,這樣,軸與設(shè)備之間存在一個圓周間隙,設(shè)備中的介質(zhì)通過該間隙向外泄露,如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓,則空氣向設(shè)備內(nèi)泄露,因此必須有一個阻止泄露的軸封裝置。軸封的種類很多,由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點(diǎn),所以當(dāng)今世界上機(jī)械密封是在這些設(shè)備最主要的軸密封方式。機(jī)械密封又叫端面密封,在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的:“由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置!
對機(jī)械密封的密封環(huán)有哪些要求
密封環(huán)是動環(huán)和靜環(huán)的總稱(下同),是構(gòu)成機(jī)械密封最主要的元件。密封環(huán)在很大程度上決定了機(jī)械密封的使用性能和壽命,因此,對它提出了一些要求。
有足夠的強(qiáng)度和剛度
在工作條件下(如壓力、溫度和滑動速度等)不損壞,變形應(yīng)盡量的小,工作條件波動時仍能保持密封性。
密封端面應(yīng)有足夠的硬度和耐腐蝕性
以保證工作條件下有滿意的使用壽命。
密封環(huán)應(yīng)有良好的耐熱沖擊能力
為此,要求材料有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和較小的線膨脹系數(shù),承受熱沖擊時不至于開裂。
應(yīng)有較小的摩擦系數(shù)和良好的自潤滑性
密封環(huán)匹配應(yīng)有較小的摩擦系數(shù)和良好的自潤滑性,密封環(huán)材料與密封流體還要有很好的浸潤性。工作中如發(fā)生短時間的干摩擦,不損傷密封端面。
應(yīng)力求簡單對稱并優(yōu)先考慮用整體型結(jié)構(gòu)
也可采用組合式(如鑲裝式)密封環(huán),盡量避免用密封端面噴涂式結(jié)構(gòu)。
密封環(huán)要容易加工制造
安裝和維修要方便,價格要低廉。
機(jī)封工作應(yīng)注意問題
安裝時注意事項(xiàng)
a.要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差
(1)上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進(jìn)行,螺栓應(yīng)均勻上支,防止壓蓋端面偏斜,用塞尺檢查各點(diǎn),其誤差不大于0.05毫米。
(2)檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙(即同心度),四周要均勻,用塞尺檢查各點(diǎn)允差不大于0.01毫米。
b.彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行,不允許有過大或過小現(xiàn)象,要求誤差2.00毫米。過大會增加端面比壓,加速端面磨損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。
c.動環(huán)安裝后,將動環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自動彈回來。
拆卸時注意事項(xiàng)
a.在安裝、拆卸機(jī)械密封時要仔細(xì),嚴(yán)禁動用手錘和扁鏟,以免損壞密封元件。如果結(jié)垢拆卸不下時,應(yīng)清洗干凈后再進(jìn)行拆卸。
b.如果在泵兩端都用機(jī)械密封時,在裝配,拆卸過程中互相照顧,防止顧此失彼。
c.對運(yùn)行過的機(jī)械密封,凡有壓蓋松動使密封發(fā)生移動的情況,則動靜環(huán)零件必須更換,不應(yīng)重新上緊繼續(xù)使用。因?yàn)樗蓜雍竽Σ粮痹瓉磉\(yùn)轉(zhuǎn)軌跡會發(fā)生變動,接觸面的密封性就很容易遭到破壞。
機(jī)封正常運(yùn)行和維護(hù)問題
啟動前的準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng)
a.全面檢查機(jī)械密封,以及附屬裝置和管線安裝是否齊全,是否符合技術(shù)要求。
b.機(jī)械密封啟動前進(jìn)行靜壓試驗(yàn),檢查機(jī)械密封是否有泄漏現(xiàn)象。若泄漏較多,應(yīng)查清原因設(shè)法消除。如仍無效,則應(yīng)拆卸檢查并重新安裝。一般靜壓試驗(yàn)壓力用2~3公斤/平方厘米。
c.按泵旋向盤車,檢查是否輕快均勻。如盤車吃力或不動時,則應(yīng)檢查裝配尺寸是否錯誤,安裝是否合理。
安裝與停運(yùn)
a.啟動前應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體。對于輸送凝固的介質(zhì)時,應(yīng)用蒸氣將密封腔加熱使介質(zhì)熔化。啟動前必須盤車,以防止突然啟動而造成軟環(huán)碎裂。
b.對于利用泵外封油系統(tǒng)的機(jī)械密封,應(yīng)先啟動封油系統(tǒng)。停車后最后停止封油系統(tǒng)。
c.熱油泵停運(yùn)后不能馬上停止封油腔及端面密封的冷卻水,應(yīng)待端面密封處油溫降到80度以下時,才可以停止冷卻水,以免損壞密封零件。
運(yùn)轉(zhuǎn)
a.泵啟動后若有輕微泄漏現(xiàn)象,應(yīng)觀察一段時間。如連續(xù)運(yùn)行4小時,泄漏量仍不減小,則應(yīng)停泵檢查。
b.泵的操作壓力應(yīng)平穩(wěn),壓力波動不大于1公斤/平方厘米。 c.泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,應(yīng)避免發(fā)生抽空現(xiàn)象,以免造成密封面干摩擦及密封破壞。
d.密封情況要經(jīng)常檢查。運(yùn)轉(zhuǎn)中,當(dāng)其泄漏超過標(biāo)準(zhǔn)時,重質(zhì)油不大于5滴/分,輕質(zhì)油不大于10滴/分,如2-3日內(nèi)仍無好轉(zhuǎn)趨勢,則應(yīng)停泵栓查密封裝置。
機(jī)械密封與軟填料密封比較,有如下優(yōu)點(diǎn):
①密封可靠在長周期的運(yùn)行中,密封狀態(tài)很穩(wěn)定,泄漏量很小,按粗略統(tǒng)計,其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100;
②使用壽命長在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá)1~2年或更長時間,在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上;
、勰Σ凉β氏男C(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%~50%; 、茌S或軸套基本上不受摩損;
⑤維修周期長端面磨損后可自動補(bǔ)償,一般情況下,毋需經(jīng)常性的維修; 、蘅拐裥院 對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
⑦適用范圍廣機(jī)械密封能用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉(zhuǎn)速,以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)等的密封。
⑧對現(xiàn)今許多工廠的“零泄漏”需要,盤根無法達(dá)到此要求;根本適應(yīng)范圍廣,隨意性更大,但對于在工廠,經(jīng)常更換或維護(hù)將對工廠造成很大損失。 但其缺點(diǎn)有:
、俳Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜,對制造加工要求高; 、诎惭b與更換比較麻煩,并要求工人有一定的安裝技術(shù)水平; 、郯l(fā)生偶然性事故時,處理較困難;
、芤淮涡酝顿Y高。
適用范圍
被密封介質(zhì)∶水、油等一般腐蝕性液體 密封腔壓力∶≤0.8MPa 密封腔溫度∶–20℃~+100℃ 線速度∶
≤10m/s
特點(diǎn)
真空器件的密封有兩種情況,一種是密封件把充滿液態(tài)介質(zhì)的某一容器與外部真空空間分割開。在這種情況下,密封件的主要作用是防止液態(tài)介質(zhì)漏入真空空間。另一種情況是密封件把真空內(nèi)腔與外腔分割開,它的作用是保持要求的真空度。這種情況比較復(fù)雜,因?yàn)橹車鷼怏w介質(zhì)即使稍微漏入真空腔內(nèi),也會使其真空度降低。如果漏入了腐蝕性氣體,真空設(shè)備就可能損壞。在很多情況下,真空度和真空空間的潔凈,對真空條件下進(jìn)行的各種工藝過程的質(zhì)量有決定性的影響。
真空器件所使用的機(jī)械密封在結(jié)構(gòu)上并無特殊之處。對于上述的第一種情況,通常是采用氣密性好的金屬波紋管型單端面機(jī)械密封。第二種情況則要用雙端面機(jī)械密封,若使用單端面密封,勢必存在密封端面不能獲得潤滑的問題。
浙江省永嘉縣甌北慧睿機(jī)械密封廠
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