機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置,也叫端面密封,性能可靠,泄露量小,使用壽命長(zhǎng),功耗低,不用經(jīng)常維修,且能適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求,比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。
機(jī)械密封的工作原理
機(jī)械密封工作時(shí),由密封流體的壓力和彈性元件(如彈簧或波紋管,或波紋管及彈簧組合構(gòu)件)的彈力等引起的軸向力使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng),由于兩個(gè)密封端面的緊密配合,使密封端面之間的交界(密封界面)形成一微小間隙,當(dāng)有壓介質(zhì)通過(guò)此間隙時(shí),形成極薄的液膜,產(chǎn)生阻力,阻止介質(zhì)泄漏,同時(shí)液膜又使得端面得以潤(rùn)滑。這層液體膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力,起著潤(rùn)滑和平衡壓力的作用,同時(shí)產(chǎn)生長(zhǎng)期的密封效果。
機(jī)械密封工作原理
如上圖示,當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)緊定螺釘10和彈簧2帶動(dòng)動(dòng)環(huán)3旋轉(zhuǎn)。防轉(zhuǎn)銷6固定在靜止的壓蓋4上,防止靜環(huán)7轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)密封端面磨損時(shí),動(dòng)環(huán)3連同動(dòng)環(huán)密封圈8在彈簧2推動(dòng)下,沿軸向產(chǎn)生微小移動(dòng),達(dá)到一定的補(bǔ)償能力,所以稱補(bǔ)償環(huán)。靜環(huán)不具有補(bǔ)償能力,所以稱非補(bǔ)償環(huán)。通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),補(bǔ)償環(huán)可由動(dòng)環(huán)承擔(dān),也可由靜環(huán)承擔(dān)。由補(bǔ)償環(huán)、彈性元件和副密封等構(gòu)成的組件稱補(bǔ)償環(huán)組件。
機(jī)械密封一般有四個(gè)密封部位(通道),如圖中所示A、B、C、D。A通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封,它是機(jī)械密封裝置中的主密封,也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此,對(duì)密封端面的加工要求很高,同時(shí)為了使密封端面間保持必要的潤(rùn)滑液膜,必須嚴(yán)格控制端面上的單位面積壓力,壓力過(guò)大,不易形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑液膜,會(huì)加速端面的磨損;壓力過(guò)小,泄漏量增加。所以,要獲得良好的密封性能又有足夠壽命,一定要保證端面單位面積壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶?/p>
B處為靜環(huán)7與壓蓋4端面之間的密封;C處為動(dòng)環(huán)3與軸(或軸套)9配合面之間的密封,因能隨補(bǔ)償環(huán)軸向移動(dòng)并起密封作用,所以又稱副密封;D處為壓蓋與泵殼端面之間的密封。B、D、C三處是靜止密封,一般采用O形、V形密封圈等墊圈密封,不易泄漏。
機(jī)械密封泄露原因
機(jī)械密封的故障大多是由異常的泄漏、異常的磨損、異常的扭矩等現(xiàn)象出現(xiàn)后才被發(fā)現(xiàn)。造成機(jī)械密封故障的原因大致有4個(gè)方面:機(jī)械密封的設(shè)計(jì)選型不對(duì);機(jī)械密封質(zhì)量不好;使用或安裝機(jī)械密封的機(jī)器本身精度達(dá)不到要求;機(jī)器運(yùn)行操作錯(cuò)誤。以下是對(duì)機(jī)械密封泄露的原因匯總分析。
開車后機(jī)械密封周期性泄漏
(1)轉(zhuǎn)子軸向串動(dòng)量及頻率大,動(dòng)環(huán)來(lái)不及補(bǔ)償;
(2)操作壓力不穩(wěn)轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。
開車伊始機(jī)械密封即經(jīng)常性泄漏
(1)東環(huán)和靜環(huán)兩端面其中有一方與軸線不垂直;安裝不正確、不平整。
(2)密封圈有缺陷或尺寸不符;
(3)由于某種原因,動(dòng)、靜環(huán)變形;
(4)在該泵工作壓力下端面比壓太??;
(5)轉(zhuǎn)子晃動(dòng),振動(dòng)過(guò)大;
(6)彈簧旋向裝反;
(7)密封面間有污物,開車后將摩擦面破壞;
(8)防轉(zhuǎn)銷太長(zhǎng),頂住靜環(huán)。
開車后機(jī)械密封即大量泄漏
(1)安裝時(shí)將靜環(huán)碰壞;
(2)密封面與軸線偏斜太大;
(3)彈簧或動(dòng)環(huán)卡住使兩端面貼不上。
運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械密封突然泄漏
(1)泵抽空將端面打開進(jìn)入污物;
(2)泵抽空將靜環(huán)抽出不能復(fù)位;
(3)泵徑長(zhǎng)期運(yùn)行,軸套表面結(jié)垢,密封面磨損后卡住動(dòng)環(huán)不能前進(jìn)補(bǔ)償磨損量,磨損面進(jìn)入壓力液體,增大推開力,推開更大距離;
(4)摩擦副磨損量超過(guò)壓縮量極限,壓力液體進(jìn)入摩擦端面間將其推開;
(5)摩擦副局部高熱,將密封圈燒毀;
(6)介質(zhì)內(nèi)有晶體或固體顆粒進(jìn)入摩擦面間,使摩擦副迅速磨損;
(7)硬環(huán)表面斷裂迅速切割軟環(huán);
(8)泵劇烈振動(dòng),將密封件破壞。
停運(yùn)一段時(shí)間后,再開車機(jī)械密封突然泄漏
(1)摩擦副處結(jié)焦、結(jié)垢或生銹,阻礙密封件軸向滑動(dòng);
(2)未停車前彈性元件有折斷損壞現(xiàn)象。
以上介紹了機(jī)械密封的工作原理,以及機(jī)械密封泄露的原因匯總。懂得工作原理,輕松找出故障原因,快速解決問(wèn)題。
(來(lái)源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)