導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇機(jī)械密封，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】定位；密封；機(jī)封壓量；軸向竄量；軸向定位；軸向尺寸；同心度

機(jī)械密封在單級(jí)泵、多級(jí)泵、透平泵、透平壓縮機(jī)（甲醇用聯(lián)合壓縮機(jī)中稱干氣密封）、往復(fù)式壓縮機(jī)（合成氨冰機(jī)）中應(yīng)用十分廣泛，不管它是什么型號(hào)的機(jī)械密封，只要我們抓住要領(lǐng)一切問(wèn)題都容易解決，任何類(lèi)型的機(jī)械密封只要我們檢修時(shí)注意到它的五個(gè)定位五個(gè)密封點(diǎn)，那在檢修完畢后就不會(huì)出問(wèn)題。當(dāng)然機(jī)械密封運(yùn)行正常的首要條件是設(shè)備的其他部件安裝正確和設(shè)備的運(yùn)行工況正常。下面我們主要將機(jī)械密封在單級(jí)泵和多級(jí)泵中的使用進(jìn)行介紹。

上圖是一臺(tái)單級(jí)泵軸的圖紙，圖中156是兩個(gè)軸承內(nèi)端面的矩離，它和兩個(gè)軸承軸向距離的總和應(yīng)該比軸承箱兩軸承端蓋端面的有效尺寸小0.2到0.3毫米，即所謂的軸向竄量（熱膨脹量），這個(gè)間隙過(guò)小會(huì)使軸承箱發(fā)熱，過(guò)大會(huì)影響機(jī)械密封壓量，這個(gè)間隙可以從軸承壓蓋上調(diào)節(jié)，如果無(wú)法調(diào)節(jié)那就說(shuō)明是兩軸臺(tái)尺寸不對(duì)，我們可以在兩軸臺(tái)加調(diào)節(jié)墊，也可以重新加工軸承壓蓋。但是不管在軸承壓蓋上調(diào)節(jié)竄量，還是在軸臺(tái)上調(diào)節(jié)竄量，一定要搞清楚對(duì)轉(zhuǎn)子走向造成的影響。把墊子加在左邊的軸承壓蓋，會(huì)使轉(zhuǎn)子向電機(jī)方向竄動(dòng)，并使機(jī)封壓量增大，也有可能讓葉輪和泵腔靠死。把墊子加在右邊的軸承壓蓋上，會(huì)使轉(zhuǎn)子向泵腔竄動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)封壓量減少，也有可能讓葉輪和泵腔靠死，這兩種狀況使葉輪偏離流道中心。把調(diào)節(jié)墊加在軸臺(tái)的左邊和右邊引起結(jié)果與加在軸承壓蓋上恰好相反。圖中兩盤(pán)軸承軸徑部位的尺寸都是 ，這種單級(jí)泵是靠?jī)啥说妮S承定位的。還有一種單級(jí)泵（例如80/50SH-TCE），這種泵軸承箱有三盤(pán)軸軸承，其中7309兩盤(pán)，6308一盤(pán)，它是靠7309的兩盤(pán)軸承進(jìn)行軸向定位的。再有，6WTB-142A、B和4WTB-142A、B都是靠高壓側(cè)的兩盤(pán)軸承定位的。不管是那種類(lèi)型的單級(jí)單吸泵還是單級(jí)單排透平泵（發(fā)電機(jī)），轉(zhuǎn)子的軸向定位都非常重要，它是設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵，轉(zhuǎn)子的軸向定位就是在保留熱膨脹量的同時(shí)將轉(zhuǎn)字的葉輪定在其流道的中心，使它的功率損失最小化，并防止喘振。

在多級(jí)泵中使用機(jī)封關(guān)鍵還是轉(zhuǎn)子的軸向定位，我們不但要讓轉(zhuǎn)子定位在泵腔的中心，而且要使轉(zhuǎn)子軸向竄量界于0.2到0.3mm（這個(gè)量是由轉(zhuǎn)子的熱膨脹量決定的）。否則由于轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)會(huì)造成低壓冊(cè)機(jī)封壓量增大，高壓側(cè)機(jī)封壓量減小，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)對(duì)機(jī)封以及整個(gè)設(shè)備都很重要，這里我們就不細(xì)談了。

現(xiàn)在說(shuō)一下機(jī)封的五個(gè)定位和五個(gè)密封。

首先是機(jī)封軸套與軸的軸向與徑向定位及密封，它要求軸套與軸的配合間隙適中（如果加工精度達(dá)不到要求可適當(dāng)加大間隙，這個(gè)間隙應(yīng)考慮軸的熱膨脹量），容易拆卸并保證軸套與軸的同心度，還要求軸套在圓軸方向定位，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)要求軸套在軸上相對(duì)與軸定位，不能有軸向位移（轉(zhuǎn)子的軸向定位在前面已介紹過(guò)）。再有軸套與軸必須密封完好，不能泄漏，它屬于靜密封。

其次是彈簧座與軸套的定位、動(dòng)環(huán)與軸套的定位，彈簧座與軸套必須固定，不能有轉(zhuǎn)動(dòng)也不能有竄動(dòng)。動(dòng)環(huán)與軸套在圓周方向不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，它一般由彈簧座對(duì)其進(jìn)行圓周方向的定位，同時(shí)它與軸保持同心，并且動(dòng)環(huán)密封面與軸垂直。動(dòng)環(huán)與軸套的密封是動(dòng)密封，它要求動(dòng)環(huán)在彈簧座的作用下伸縮良好，密封良好。再有機(jī)封的壓量可以通過(guò)彈簧座來(lái)調(diào)節(jié)。

第三，靜環(huán)與靜環(huán)座的密封與定位。這里邊只要靜環(huán)圓周方向與軸向固定，靜環(huán)與靜環(huán)座密封良好并保持同心，這兒的安裝就不會(huì)有問(wèn)題。機(jī)封壓量可以通過(guò)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封墊來(lái)調(diào)節(jié)，靜環(huán)與靜環(huán)座的密封是靜密封。

第四，機(jī)封座與泵體的密封與定位，這兩者的密封是靜密封，定位（同心度）是通過(guò)止扣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。密封墊的薄厚會(huì)改變機(jī)封壓量，所以加減這兒的墊子時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。

第五，動(dòng)靜環(huán)之間的密封是動(dòng)密封，是密封的重點(diǎn)部位。它是由動(dòng)環(huán)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)和靜環(huán)的相對(duì)靜止來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的，要求動(dòng)靜環(huán)密封面有高光潔度、高耐磨性及硬度。動(dòng)靜環(huán)之間的同心度是由各傳動(dòng)件和各靜止件的相互定位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)環(huán)的壓縮量由運(yùn)行工況和壓力決定，單彈簧（大彈簧）構(gòu)成的彈簧座比多個(gè)彈簧（小彈簧）構(gòu)成的彈簧座壓量要求寬松。動(dòng)靜環(huán)之間的冷卻和潤(rùn)化是它長(zhǎng)周期運(yùn)行的必要條件。

有些機(jī)封沒(méi)有機(jī)封套，它是將彈簧座直接固定在軸上并使動(dòng)環(huán)與軸密封良好來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的。

篇2

【關(guān)鍵詞】機(jī)械密封；失效分析；應(yīng)對(duì)措施

0 引言

機(jī)械密封件屬于精密、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的機(jī)械基礎(chǔ)元件之一，是各種泵類(lèi)、反應(yīng)合成釜、透平壓縮機(jī)、潛水電機(jī)等設(shè)備的關(guān)鍵部件。其密封性能和使用壽命取決于許多因素，如選型、機(jī)器的精度、正確的安裝使用等。

選型的主要參數(shù)有：密封腔體壓力（MPa）、流體溫度（℃）、工作速度（m/s）、流體的特性以及安裝密封的有效空間等。

選型的基本原則為：1）根據(jù)密封腔體壓力，確定密封結(jié)構(gòu)采用平衡型或非平衡型，單端面或雙端面等；2）根據(jù)工作速度，確定采用旋轉(zhuǎn)式或靜止式，流體動(dòng)壓式或非接觸型；3）根據(jù)溫度及流體性質(zhì)，確定摩擦副和輔助密封材料，以及正確選擇、沖洗、保溫、冷卻等機(jī)械密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)等；4）根據(jù)安裝密封的有效空間，確定采用多彈簧或單彈簧或波形彈簧，內(nèi)裝式或外裝式。

1 機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)

1）設(shè)備的密封部位在安裝時(shí)應(yīng)保持清潔，密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗，密封端面完好無(wú)損，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位；

2）設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)≤0.04毫米，軸向竄動(dòng)量不允許大于0.1毫米；

3）安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，以便能順利安裝；

4）在安裝過(guò)程中嚴(yán)禁碰擊、敲打，以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效；

5）安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求；

6）安裝后用手盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無(wú)輕重感覺(jué)；

7）安裝后用手推動(dòng)動(dòng)環(huán)，能使動(dòng)環(huán)在軸上靈活移動(dòng)，并有一定彈性；

8）設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效。

2 機(jī)械密封的故障分析與應(yīng)對(duì)措施

一般機(jī)械密封分析時(shí)常見(jiàn)的密封故障原因，通常是經(jīng)過(guò)分析使用中經(jīng)歷的過(guò)程而得來(lái)的。

a）密封工作時(shí)氣震（飛濺和濺射）；b）密封泄漏和格蘭結(jié)冰；c）密封面穩(wěn)定滴漏；d）工作時(shí)密封尖叫；e）格蘭外側(cè)有石墨環(huán)粉積聚；f）泵和（或）軸振動(dòng)；g）密封壽命短。

1）干運(yùn)轉(zhuǎn)，端面間液體不足或無(wú)液體。

癥狀：靜環(huán)有嚴(yán)重的磨損和凹槽。硬環(huán)表面有擦亮痕跡，或有徑向裂紋（熱裂）和變色。膠圈硬化。石墨環(huán)有唱片狀溝紋。糾正措施：選用平衡型密封；選用導(dǎo)熱系數(shù)高的硬質(zhì)材料；檢查排氣情況；改善循環(huán)狀況。

2）汽化（閃蒸）當(dāng)密封面摩擦熱集聚時(shí)，端面間液膜發(fā)生局部沸騰。癥狀：密封發(fā)音或冒氣（間歇震蕩）。靜環(huán)被咬蝕，產(chǎn)生彗星狀紋理過(guò)程導(dǎo)致窄環(huán)外緣切邊。硬環(huán)發(fā)生熱裂。端面內(nèi)緣處有石墨粉塵堆積。糾正措施 校核密封設(shè)計(jì)參數(shù)；改善循環(huán)狀況。

3）端面變形。癥狀：機(jī)泵啟動(dòng)時(shí)，密封發(fā)生泄漏且泄漏量隨時(shí)間變化。將端面在平臺(tái)上輕研，有變形痕跡。糾正措施：自然時(shí)效變形，重新研磨；裝配不當(dāng)，重新仔細(xì)裝配；機(jī)泵對(duì)中不良、軸承損壞，調(diào)整機(jī)泵。

4）皰疤。高黏度液體端面間的剪切應(yīng)力超過(guò)石墨的破壞強(qiáng)度。停泵時(shí)，由于溫度下降液體黏度增大使泵重新啟動(dòng)出現(xiàn)問(wèn)題。癥狀：碳石墨顆粒從端面脫出；硬環(huán)有拋光痕跡；在細(xì)小間隙中殘留石墨顆粒。糾正措施：檢查循環(huán)情況；采用15～30min的蒸氣預(yù)熱或低壓蒸汽保溫。

5）磨粒磨損。介質(zhì)中含有磨削性固體顆粒。癥狀：固體顆粒殘留或堆積在端面和細(xì)小間隙等處。糾正措施：采用耐磨材質(zhì)作為端面；改善循環(huán)條件：旋液分離器、外部潔凈沖洗。

6）結(jié)焦。高溫?zé)N常出現(xiàn)結(jié)焦故障。液膜泄漏量小時(shí)，密封的大氣側(cè)就有結(jié)焦傾向，它將阻撓端面的追隨，并造成端面磨損。癥狀：固體顆粒集聚在滑動(dòng)件的大氣側(cè)。糾正措施：改軟質(zhì)端面為硬質(zhì)端面；采用熱水、蒸汽或溶劑作為永久性急冷。

7）滑移直徑損壞。在振動(dòng)和腐蝕情況下，使端面失去追隨性。微震磨損和電化腐蝕。癥狀：滑移直徑上在滑移輔助密封圈附近出現(xiàn)嚴(yán)重的麻點(diǎn)和腐蝕（腐蝕氧化層無(wú)法形成）。糾正措施：檢查泵和電機(jī)的對(duì)中性、消除震動(dòng)、軸承故障以及軸是否彎曲；滑移直徑淬硬或噴涂陶瓷。

8）彈簧變形和斷裂。出現(xiàn)在依靠彈簧傳遞扭矩的單彈簧密封中。癥狀：彈簧斷面處有徑向裂紋。彈簧末端和軸套上有磨痕并由于彈簧打滑而留有縮徑。糾正措施：檢查旋向是否正確。

9）波紋管的斷裂。焊菇，熱影響區(qū)，基體。癥狀：焊菇部位斷裂，屬于焊接質(zhì)量問(wèn)題。熱影響區(qū)部位斷裂首先是因?yàn)檫@一部分是應(yīng)力集中區(qū)，交變載荷引發(fā)密封工作時(shí)的疲勞損傷。奧氏體不銹鋼如316L熱影響區(qū)在焊接高溫作用下，硬度下降，在載荷作用下導(dǎo)致破壞。波片基體斷裂較少見(jiàn)，且僅出現(xiàn)在奧氏體應(yīng)力腐蝕。波紋管在沖壓，焊接等工作過(guò)程中必然殘存應(yīng)力，當(dāng)遇到鹵素離子時(shí)會(huì)沿應(yīng)力方向出現(xiàn)腐蝕，導(dǎo)致材質(zhì)強(qiáng)度下降破壞。糾正措施：提高焊接質(zhì)量。改變波形，將應(yīng)力作用范圍分散，避免過(guò)于集中在熱影響區(qū)。采用馬氏體鋼等成品熱影響區(qū)硬度不變的材料。避免應(yīng)力腐蝕，應(yīng)選擇適當(dāng)材質(zhì)。

10）石墨環(huán)（或陶瓷）斷裂。聚四氟乙烯o型圈的摩擦力小，靜環(huán)隨著動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸銷(xiāo)釘后破碎。癥狀 在銷(xiāo)釘槽處的石墨環(huán)開(kāi)裂或打掉一塊。糾正措施 制作銷(xiāo)釘套；采用其他類(lèi)型密封圈或靜環(huán)結(jié)構(gòu)。o型圈過(guò)熱：通常由于端面熱量傳導(dǎo)不利導(dǎo)致。癥狀：橡膠圈硬化、開(kāi)裂。聚四氟乙烯變藍(lán)或變黑?？拷芊舛嗣娴那闆r最嚴(yán)重。糾正措施 校核密封設(shè)計(jì)；檢查并改善循環(huán)狀況。o型圈擠，o型圈的一部分被強(qiáng)行通過(guò)很小的縫隙。裝配或組裝元件時(shí)用力過(guò)大，或密封間隙過(guò)大。癥狀o型圈被切割或撕破外皮。糾正措施：檢查裝配方法。o型圈腐蝕、溶脹、癥狀、材質(zhì)選用不合適時(shí)，會(huì)發(fā)生溶脹、斷裂、變形等故障。糾正措施依據(jù)實(shí)際工況，重新選擇材質(zhì)。

11）石墨沖蝕（元件）當(dāng)沖洗液壓力過(guò)大或含有磨削性顆粒。癥狀：在沖洗液入口正對(duì)的元件處有沖蝕坑槽。糾正措施降低沖洗液壓力；采用旋液分離器。抽空：系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大或密封端面處產(chǎn)生氣蝕癥狀：端面圓處掉渣，圓周呈波紋狀，o型圈擠出，靜環(huán)離位。糾正措施：改變系統(tǒng)操作工藝，加大沖洗量。

3 機(jī)械密封日常運(yùn)行和維護(hù)問(wèn)題

1）啟動(dòng)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(dòng)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(wú)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(pán)車(chē)，檢查是否輕快均勻。如盤(pán)車(chē)吃力或不動(dòng)時(shí)，則應(yīng)檢查裝配尺寸是否錯(cuò)誤，安裝是否合理。

2）安裝與停運(yùn)

a）啟動(dòng)前應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體。對(duì)于輸送凝固的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)用蒸氣將密封腔加熱使介質(zhì)熔化。啟動(dòng)前必須盤(pán)車(chē)，以防止突然啟動(dòng)而造成軟環(huán)碎裂。b）對(duì)于利用泵外封油系統(tǒng)的機(jī)械密封，應(yīng)先啟動(dòng)封油系統(tǒng)。停車(chē)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(shí)，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件。

3）運(yùn)轉(zhuǎn)

a）泵啟動(dòng)后若有輕微泄漏現(xiàn)象，應(yīng)觀察一段時(shí)間。如連續(xù)運(yùn)行4小時(shí)，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(dòng)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

機(jī)械密封本身是一種要求較高的精密部件，對(duì)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。大量實(shí)踐表明，引起密封故障的原因是復(fù)雜的， 多方面的。因此，對(duì)密封失效的維修要在正確診斷失效原因的基礎(chǔ)上，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行維修，并且要詳細(xì)分析各種影響機(jī)械密封失效的因素，按照規(guī)定的使用條件和范圍選用機(jī)械密封，才能保證機(jī)械密封的良好運(yùn)[1]行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]聶立平.機(jī)械密封失效的原因分析[J].工業(yè)技術(shù)，2009（15）.

篇3

【關(guān)鍵詞】填料密封；機(jī)械密封；渣漿泵

1.渣漿泵填料密封裝置存在的弊端

傳統(tǒng)的渣漿泵軸封以盤(pán)根密封為主。盤(pán)根表面粗糙，摩擦系數(shù)大，有滲漏現(xiàn)象，另外使用久了浸入的劑容易流失。浸油石棉盤(pán)根在水中長(zhǎng)期浸泡會(huì)變得很硬，而且由于膨脹系數(shù)大，摩擦力較大。在生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣的狀況：新修好的設(shè)備，開(kāi)始運(yùn)行時(shí)軸封狀況良好，但用不了多久，泄漏量便不斷增加，調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個(gè)周期，軸套就已磨損成花瓶狀，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)軸套磨斷，并且水封環(huán)后面更換不到的盤(pán)根均已腐爛，無(wú)法起到密封作用。

盤(pán)根密封的缺點(diǎn)：①盤(pán)根填料與軸直接接觸，且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成軸與軸套的磨損，所以必須定期或不定期更換軸套；②為了使盤(pán)根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)散掉，盤(pán)根密封必須保持一定量的泄漏，而且不易控制；③盤(pán)根與軸或軸套間的摩擦，造成電機(jī)有效功率降低，消耗電能，有時(shí)比例占到5%～10%；④盤(pán)根密封軸封結(jié)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)和停車(chē)時(shí)物料大量泄漏。

2.機(jī)械密封的原理和優(yōu)、缺點(diǎn)

機(jī)械密封是一種依靠彈性元件對(duì)靜、動(dòng)環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置，故又稱端面密封。

例如集裝式機(jī)械密封（見(jiàn)圖1）是把動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧、輔助密封圈、軸套、壓蓋靜密封墊圈等主要零件組合成一起的一個(gè)集合體。

機(jī)械密封與填料密封比較，有如下優(yōu)點(diǎn)：①密封可靠，在長(zhǎng)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(jì)，其泄漏量一般僅為填料密封的1/100；②使用壽命長(zhǎng)在油、水類(lèi)介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長(zhǎng)時(shí)間，在選煤介質(zhì)中合理使用，通常也能達(dá)一年以上；③摩擦功率消耗小，機(jī)械密封的摩擦功率僅為填料密封的10%～50%；④軸或軸套基本上不受磨損；⑤維修周期長(zhǎng)，端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，毋需經(jīng)常性的維修；⑥抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)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。

但其缺點(diǎn)有：①結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)制造加工要求高；②安裝與更換比較麻煩，并要求工人有一定的安裝技術(shù)水平；③發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難；④一次性投資較高。

根據(jù)兩種密封的對(duì)比，東龐選煤廠渣漿泵機(jī)械式密封采用副葉輪+機(jī)械密封組合式的軸封結(jié)構(gòu)，密封質(zhì)量得到了根本性改善。泵運(yùn)行時(shí)有副葉輪和機(jī)械密封共同作用，確保無(wú)泄漏；泵停車(chē)時(shí)有機(jī)械密封作用，保證無(wú)泄漏。因此，無(wú)論泵運(yùn)行還是停車(chē)均不漏料，且軸套無(wú)磨損，不用換盤(pán)根。泵運(yùn)行時(shí)不用高壓軸封水，現(xiàn)場(chǎng)工況環(huán)境得到了較大改善，減輕了維修工人的負(fù)擔(dān)，從根本上解決了困擾生產(chǎn)的難題。

3.渣漿泵機(jī)械式密封的改造

機(jī)械密封結(jié)構(gòu)型式的選擇必須對(duì)原有渣漿泵的工作參數(shù)（介質(zhì)壓力、溫度、軸徑和轉(zhuǎn)速）、介質(zhì)特性（濃度、黏度、腐蝕性、有無(wú)固體顆粒及纖維雜質(zhì)）、主機(jī)工作特點(diǎn)與環(huán)境條件、主機(jī)對(duì)密封結(jié)構(gòu)尺寸的限制及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。東龐選煤廠使用的渣漿泵技術(shù)參數(shù)：流量280m/h，溫度30℃，揚(yáng)程80m，轉(zhuǎn)速1480r/min，介質(zhì)濃度500g/L，腐蝕性一般，介質(zhì)粒度≤0.5mm，工作環(huán)境潮濕。依據(jù)以上技術(shù)參數(shù)，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用MN206―90型雙端面密封組件，技改后渣漿泵的機(jī)械密封裝置為雙端面密封組件+副葉輪組合式軸封結(jié)構(gòu)。改造所選用的副葉輪+機(jī)械密封組合式的軸封結(jié)構(gòu)，使用冷卻水箱密封，不用高壓軸封水，從根本上解決原泵軸封泄漏嚴(yán)重的問(wèn)題。安裝相對(duì)較簡(jiǎn)單，不需要對(duì)泵體進(jìn)行任何的改造，機(jī)械密封改造的工作量較小。因此，渣漿泵機(jī)械密封裝置改造在技術(shù)上是可行的。改用機(jī)械密封的渣漿泵如圖2

圖2改用機(jī)械密封后的渣漿泵簡(jiǎn)圖

水泵原采用的填料價(jià)格約為30元/kg，東龐選煤廠平均每臺(tái)水泵每月需要更換8次盤(pán)根，每次更換需用填料1.5kg左右，1臺(tái)水泵1年需用材料費(fèi)為4320元；每臺(tái)泵更換填料的人工費(fèi)120元/次。那么，1臺(tái)水泵每年則需要總維護(hù)費(fèi)用15840元。而采用的機(jī)械密封每套約10000元。所采用的機(jī)械密封正常運(yùn)行時(shí)基本無(wú)損耗，壽命至少在一個(gè)1年以上，所以從經(jīng)濟(jì)角度看，改造也是合理的。

4.改造實(shí)施效果

自2012年3月，東龐選煤廠先后對(duì)4臺(tái)加壓過(guò)濾機(jī)入料泵和深錐底流泵實(shí)施了改造。改造后渣漿泵采用副葉輪+機(jī)械密封組合式的軸封結(jié)構(gòu)，密封效果得到根本性改善。設(shè)備的整體可靠性大大提高，整個(gè)輸送系統(tǒng)的安全性能也大大提高，從一定程度上保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。原來(lái)幾乎每天都要對(duì)盤(pán)根泄漏進(jìn)行維修，同時(shí)由于泄漏而使得煤泥大量浪費(fèi)。技改后幾乎不用維護(hù)，大大降低了維修工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了大量人力和資源。

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篇4

關(guān)鍵詞：泵機(jī)械密封；泄漏原因

中圖分類(lèi)號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、機(jī)械密封的基本原理及選型

1.1機(jī)械密封

由于泵內(nèi)流體和泵外大氣間存在著壓差，為了防止流體外泄，因此泵在運(yùn)行時(shí)需設(shè)密封裝置，稱其為軸封。機(jī)械密封是由兩塊密封元件：靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組成。垂直于軸的光滑而平直的表面相互貼合，并做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成的密封裝置。它是靠彈性構(gòu)件，如彈簧和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力，使這兩個(gè)端面緊密貼合，端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。這層液體膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力，起著與密封的作用。

1.2機(jī)械密封的選型

（1）機(jī)械密封的類(lèi)型。機(jī)械密封按其布置形式分為單端面、雙端面、串聯(lián)等幾種形式。

（2）機(jī)械密封的選擇。根據(jù)機(jī)械密封的不同特點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)的不同工況，機(jī)械密封的具體選用分為：易腐蝕介質(zhì)：酸類(lèi)。密封件受化學(xué)腐蝕，密封面上的腐蝕速率為無(wú)摩擦表面的2倍。這就要求密封環(huán)既耐腐蝕又耐磨，輔助密封圈的材料既要彈性好又要耐腐蝕。高粘度介質(zhì)：油、齒輪油、渣油等。粘度高時(shí)性能好，但過(guò)于高會(huì)影響動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)，這就要求摩擦輔材料耐磨，彈簧要有足夠的能力克服高黏度介質(zhì)產(chǎn)生的阻力。高溫介質(zhì)：熱油、油漿等。隨著溫度提高，密封磨損和腐蝕加快。材料強(qiáng)度降低，介質(zhì)易汽化，密封環(huán)易變形。含固體顆粒：塔底殘油、油漿、原油、漿體等。會(huì)引起密封環(huán)端面的劇烈磨損，固體顆粒沉積在動(dòng)環(huán)處會(huì)失去浮動(dòng)，這就要求摩擦副要耐磨，要能排除固體顆?；蚍乐诡w粒沉淀

二、泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)

在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備特別是機(jī)泵密封泄漏的維護(hù)維修中常存在一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)，導(dǎo)致過(guò)度維修，浪費(fèi)維修費(fèi)用增加成本消耗。

（1）彈簧壓縮量越大密封效果越好，其實(shí)不然，彈簧壓縮量過(guò)大，可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損過(guò)度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力，導(dǎo)致密封失效。

（2）動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好，其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害無(wú)益，一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過(guò)漏。二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工況變化頻繁時(shí)無(wú)法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整。三是彈簧過(guò)度疲勞易損壞四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。

（3）靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊，密封效果會(huì)好些，但過(guò)緊也是有害的，一是引起靜環(huán)密封因過(guò)度變形，影響密封效果。二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多，一般較脆，過(guò)度受力極易引起碎裂。三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。

（4）葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏軸間泄漏是比較常見(jiàn)的。一般認(rèn)為，軸間泄漏就是葉輪鎖母沒(méi)鎖緊，其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多，如軸間墊失效，偏移，軸間內(nèi)有雜質(zhì)，軸與軸套配合處有較大的形位誤差，接觸面破壞，軸上各部件間有間隙，軸頭螺紋過(guò)長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過(guò)度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過(guò)早失效，相反適度鎖緊鎖母，使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性，在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊，使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。

（5）新的比舊的好。相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果在聚合性和滲透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無(wú)過(guò)度磨損，還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，能起到較好的密封作用。

（6）拆修總比不拆好。一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏便急于拆修，其實(shí)，有時(shí)密封并沒(méi)有損壞，只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費(fèi)又可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。隨著材料和制造技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械密封的可靠性有了極大的提高，現(xiàn)在機(jī)械密封本身可以無(wú)故障運(yùn)轉(zhuǎn)多年。單純由于機(jī)封本身原因造成泵泄漏的情況并不很多。處理機(jī)械密封泄漏問(wèn)題時(shí)，我們一定要綜合考慮泵的安裝精度、操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件、機(jī)封裝配精度等方面因素，查清原因，有針對(duì)性的解決存在的問(wèn)題。

（7）忽視密封冷卻沖洗和的作用。由于機(jī)械密封工作時(shí)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)端面間不斷產(chǎn)生摩擦熱，若冷卻沖洗和不到位，則使某些零件發(fā)生老化、燒焦現(xiàn)象，影響使用壽命。要根據(jù)不同的工況（如溫度、介質(zhì)、環(huán)境等）選擇合理的冷卻沖洗和方式。在使用中要保證冷卻水的通暢，以保證機(jī)械封正常工作。一般在 0～80℃時(shí)，常由泵出口將干凈的介質(zhì)直接引入密封腔沖洗、冷卻；當(dāng)介質(zhì)溫度在 80～200℃時(shí)，要在密封腔外加一冷卻水套進(jìn)行間接冷卻，當(dāng)介質(zhì)易結(jié)晶時(shí)將冷卻水改為蒸汽保溫。

三、原因分析及判斷

2.1泄漏原因

（1）安裝靜試時(shí)泄漏。機(jī)械密封安裝好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化則可判定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道可能幾個(gè)同時(shí)存在，一般有主次區(qū)別，只要細(xì)致觀察，一般都能正確判斷。

（2）試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

（3）正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效回流量偏大，導(dǎo)致吸入管側(cè)容器鍋、槽、罐底部沉渣泛起，損壞密封較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒(méi)有手動(dòng)盤(pán)車(chē)，摩擦副因粘連而扯壞密封面介質(zhì)腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多環(huán)境溫度急劇變化工況頻繁變化或調(diào)整突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大的事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

2.2泄漏部位原因分析解決方法

（1）動(dòng)環(huán)輔助密封環(huán)處泄漏。密封圈的材質(zhì)與介質(zhì)不相容，重新選用材質(zhì)。軸套的尺寸或表面粗糙度未達(dá)到要求，更換軸套

（2）靜環(huán)輔助密封環(huán)處泄漏。尺寸公差有誤，更換合格品。安裝錯(cuò)誤，重新安裝

密封圈質(zhì)量有問(wèn)題，更換合格密封圈。密封圈的材質(zhì)與介質(zhì)不相容，重新選用材質(zhì)。

（3）軸套處泄漏。軸套密封未處理好，更換密封墊。

四、結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械密封在機(jī)泵中應(yīng)用非常廣泛，但泄漏問(wèn)題普遍存在，直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。泵的機(jī)械密封種類(lèi)繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)一般分布在五處軸套與軸間的密封動(dòng)環(huán)與軸套間的密封動(dòng)、靜環(huán)間密封靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封密封端蓋與泵體間的密封。產(chǎn)生滲漏要進(jìn)行認(rèn)真分析判斷，然后采取具體的措施進(jìn)行解決。選用合理的機(jī)械密封，提高安裝質(zhì)量和減少運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)，防止壓力、溫度等條件的變化過(guò)大是提高機(jī)械密封可靠性和使用壽命的有效方法。

篇5

它對(duì)整臺(tái)機(jī)器設(shè)備、整套裝置、甚至對(duì)整個(gè)工廠的安全生產(chǎn)影響都很大，特別

是在石油化工企業(yè)中，正確的選擇機(jī)械密封，對(duì)保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、裝置連續(xù)生產(chǎn)具有重大的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；選型因素； 壓力； 介質(zhì)特性

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

l.概述

根據(jù)我公司機(jī)泵運(yùn)行實(shí)際情況，結(jié)合全公司不同的產(chǎn)品及運(yùn)行工況，經(jīng)查閱國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并與密封廠進(jìn)行溝通，對(duì)公司內(nèi)機(jī)泵用機(jī)械密封的選型提出如下原則，以供將來(lái)采購(gòu)新泵及運(yùn)行使用和維修改造對(duì)機(jī)封進(jìn)行原則性選擇。

2.具體選型原則

2.1壓力因素

2.1.1 確定密封腔中的壓力

本文稱密封腔中的壓力為密封壓力， 它也是必須密封的壓力。密封腔中的壓力隨泵的結(jié)構(gòu)不同而變化，不等于泵的排出壓力。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在用泵，確認(rèn)密封腔壓力的最簡(jiǎn)單的辦法是在泵的機(jī)械密封壓蓋上裝一塊壓力表直接與密封腔連通?；蛘邚挠嘘P(guān)書(shū)刊找到計(jì)算辦法。

2.1.2 按壓力選型的一般原則

泵用機(jī)械密封一般在高壓工況下，宜選用強(qiáng)度值較高的摩擦副材料，如浸漬金屬石墨 、碳化鎢等；在選用輔助密封圈時(shí)為避免發(fā)生擠壞密封圈情況，宜選用肖氏硬度大于80度的橡膠材料； 在結(jié)構(gòu)上宜選用平衡式結(jié)構(gòu)。非平衡式泵用機(jī)械密封應(yīng)用于介質(zhì)粘度較高，好、p≤0．8MPa，粘度小，性差，p≤O．5MPa的場(chǎng)合。平衡式機(jī)械密封適用于壓力較高的場(chǎng)合。對(duì)于密封比重低于0．6的流體，無(wú)論壓力大小，都應(yīng)采用平衡式；外裝式機(jī)械密封宜采用平衡式。

2.2 溫度因素

2.2.1 按溫度選型的一般原則

泵用機(jī)械密封在高低溫下使用，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械密封的冷卻，避免介質(zhì)的汽化而出現(xiàn)干摩擦情況。在低溫工況下應(yīng)注意材料的脆化問(wèn)題，銘鉬鋼、鉻鎳鉬鋼、鎳鋼或鉻鎳鋼這樣的合金鋼低溫性能較好。金屬波紋管型機(jī)械密封在高、低溫工況下性能比較穩(wěn)定，宜優(yōu)先選用。

如溫度、介質(zhì)允許，應(yīng)優(yōu)先選用橡膠O形圈。丁腈橡膠長(zhǎng)期使用的安全許用溫度是-3O～ 100℃ (-40～+130℃ 是極限使用溫度)，氟橡膠是-20～200℃。當(dāng)溫度、介質(zhì)特性超出了合成橡膠允許限度時(shí)，可選用聚四氟乙烯V型圈。四氟O形圈因彈性差，一般只作靜環(huán)密封圈。介質(zhì)溫度高于80℃ 時(shí)，就應(yīng)按高溫來(lái)考慮，如果溫度升高端而上的液膜就難以維持。

2.2.2 泵用機(jī)械密封端面材料溫度極限（參見(jiàn)密封端面材料的溫度極限）。

2.2.3泵用機(jī)械密封輔助密封材料溫度極限（參見(jiàn)輔助材料的溫度極限）。

2.3 速度因素

泵用機(jī)械密封在高速工況下，選型時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用小彈簧、彈簧靜止式結(jié)構(gòu)。目前，特殊設(shè)計(jì)的機(jī)械密封端面最高線速度可達(dá)150m/s，國(guó)產(chǎn)定型產(chǎn)品，其應(yīng)用速度極限可達(dá)l20 m/s。一般情況下可用速度(v)值決定彈簧旋轉(zhuǎn)與否，當(dāng)v≤20m/s時(shí)可選用彈簧旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封，當(dāng)v≥20m/s時(shí)最好選用彈簧靜止式機(jī)械密封。

2.4 介質(zhì)因素

2.4.1 介質(zhì)性能對(duì)選型的影響

2.4.1.1腐蝕性

對(duì)強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用外裝式機(jī)械密封。選用適當(dāng)?shù)耐庋b式機(jī)械密封，可使金屬材料不與被密封介質(zhì)接觸，使彈簧和銷(xiāo)子一類(lèi)的小元件受腐蝕。

2.4.1.2 密度和比重

液體的密度和比重是一個(gè)性指標(biāo)，液體比重大于0.65時(shí)，其性對(duì)大部分摩擦副是足夠的。對(duì)比重低于0.65的液體應(yīng)采用平衡式機(jī)械密封。此外，用碳化鎢作為摩擦副之一是最好的，因?yàn)槟Σ撩骈g液膜不佳時(shí)，它有很好的耐磨性。

2.4.1.3蒸汽壓力和沸點(diǎn)

當(dāng)被密封液體的壓力在等于或接近其蒸汽壓力下進(jìn)行泵送時(shí)，蒸汽壓力是考慮的重要因索。提高密封腔壓力的方法之一是使泵送液體通過(guò)旁路循環(huán)管線進(jìn)入密封腔，并在密封腔喉部設(shè)節(jié)流裝置。但是，在泵的排出壓力和密封腔有效壓力之間要有足夠的壓差。使密封腔內(nèi)有適當(dāng)?shù)臏囟?-壓力關(guān)系的另一種辦法是對(duì)密封腔進(jìn)行冷卻。

2.4.1.4 粘度

粘度與密度一樣，是液體性的一個(gè)指標(biāo)。高粘度液體通常有較好的性。液體粘度低于O.7Pa·s(700CP).可用標(biāo)準(zhǔn)型的機(jī)械密封。更高粘度的密封液必須給予特殊考慮。粘度為0.7～1.6Pa·s（700～1600CP)的液體，密封面間不可能存在工藝液體形成的液膜。這時(shí)必須采用單端面外沖洗、單端面外或外加密封液的雙端面機(jī)械密封。

2.4.2 按介質(zhì)選型的一般原則

2.4.2.1 水和水溶液

一般說(shuō)來(lái)，機(jī)械密封用于工業(yè)水是困難的，純水偶爾才用，工業(yè)水含鹽、氧化鈣和其它礦物質(zhì)，即便含百萬(wàn)分之幾往往也會(huì)在密封面上產(chǎn)生結(jié)晶，很快將密封面摩壞。溫度也是一個(gè)重要因素，水溫升高，密封面的磨蝕加速，因此建議在使用中盡可能的降低密封面溫度。當(dāng)泵送物料溫度越過(guò)80℃ 時(shí)，應(yīng)對(duì)密封面采取特別降溫措施。司太立合金不推薦用于水中。

在水中建議選用下列密封面配對(duì)材料：

2.4.2.2 油類(lèi)

多數(shù)油類(lèi)都有良好的性，故泵用機(jī)械密封在油中用得最成功，也最經(jīng)濟(jì)。用于水中的密封面配對(duì)材料也可用于油中，另外在油類(lèi)介質(zhì)中還可以選用司太立合金。

2.4.2.3 烴類(lèi)

一般來(lái)說(shuō)。如果液體比重大于0.5，且密封腔壓力至少比液體蒸汽壓力高0.17MPa （表壓），則凡能用于油類(lèi)中的各種密封面配對(duì)材料都可用于烴類(lèi)中。比重等于或低于0.5的輕烴，或密封腔壓力和液體蒸汽壓之差小于0.17MPa(表

壓)時(shí)，推薦采用碳化鎢對(duì)碳索石墨作為密封面配對(duì)材料。

2.4.2.4 酸類(lèi)

無(wú)機(jī)酸對(duì)密封面有良好的性，但在選型時(shí)對(duì)材料必須認(rèn)真考慮，濃度、溫度、不純度和軸的轉(zhuǎn)速都必須加以考慮。對(duì)非氧化性酸，可用下列密封面材料：

濃硫酸、濃硝酸、鉻酸和過(guò)氧化氫等強(qiáng)氧化性酸對(duì)標(biāo)準(zhǔn)碳素材料有腐蝕，在選擇密封面材料時(shí)要特別注意。下列材料可用于強(qiáng)氧化性化學(xué)品中：

碳化硅對(duì)碳化硅/陶瓷對(duì)陶瓷/碳化鎢對(duì)碳化鎢

2.4.2.5苛性堿

像酸一樣，多數(shù)苛性堿對(duì)密封面有良好作用。但在選擇材料時(shí)也必須慎重，苛性堿侵蝕多數(shù)含硅陶瓷，而濃的苛性堿能侵蝕標(biāo)準(zhǔn)碳素材料。另外堿溶液在合適的溫度下較易結(jié)晶，這一點(diǎn)在選型時(shí)也應(yīng)注意，根據(jù)不同濃度、溫度和轉(zhuǎn)速等可采用下列密封面配對(duì)材料：

2.4.3 在不同的介質(zhì)中密封面材料匹配

表1不同介質(zhì)可選用的材料組合

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；失效；改進(jìn)策略；探究

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備被廣泛應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)械設(shè)備在使用的同時(shí)不可避免的要對(duì)其進(jìn)行密封，以確保設(shè)備的長(zhǎng)久使用，降低企業(yè)的維修成本。機(jī)械密封是當(dāng)前主流的流體機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械中不可或缺的重要的零部件，它對(duì)整臺(tái)機(jī)器設(shè)備、整套裝置的正常運(yùn)行都有著重要的影響，甚至有的機(jī)械密封對(duì)整個(gè)工廠的生產(chǎn)工作的安全性都有巨大的影響。如果出現(xiàn)機(jī)械密封失效情況，會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成損壞，提高維修成本，進(jìn)而造成企業(yè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，加大對(duì)機(jī)械密封失效的改進(jìn)措施的研究工作十分重要。

一、機(jī)械密封的發(fā)展進(jìn)程

機(jī)械密封最早出現(xiàn)在英國(guó)，它的出現(xiàn)為機(jī)械制造業(yè)中轉(zhuǎn)軸密封問(wèn)題的解決提供了支撐。到上世紀(jì)三十年代，隨著新工藝和新材料在機(jī)械裝置中的大量使用，機(jī)械密封技術(shù)逐步開(kāi)始應(yīng)用到冷凍裝置和內(nèi)燃機(jī)水泵上。隨著第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，機(jī)械密封技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到推廣，其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到平衡型機(jī)械密封和中間環(huán)密封。漸漸地，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，機(jī)械密封技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)開(kāi)始由結(jié)構(gòu)重組和密封新材料逐步向密封原理的發(fā)展和控制理論的支持轉(zhuǎn)移。我國(guó)機(jī)械密封技術(shù)應(yīng)用始于1965年，至今也走過(guò)了三十多年的時(shí)光。前人的研究成果不僅為研究新型機(jī)械密封技術(shù)提供理論和實(shí)踐參考，更為該領(lǐng)域的發(fā)展研究指明了方向。

二、機(jī)械密封失效的原因分析

（一）壓力造成機(jī)械密封失效

壓力造成機(jī)械密封失效的原因主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，高壓引起的失效。其主要原因是當(dāng)密封腔內(nèi)的壓力超過(guò)3MPa的臨界值時(shí)，液膜會(huì)因密封端面的壓力比過(guò)大而無(wú)法形成，此情況造成磨損加劇、熱量增多，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械密封失效；第二，壓力波動(dòng)引起失效。其主要原因是因端面密封載荷的存在，在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)泵而發(fā)生摩擦以及介質(zhì)的壓力低于飽和蒸汽壓力，使端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失效果，另外由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也會(huì)造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓而使機(jī)械密封失效；第三，真空引起失效。造成這種情況的主要原因是密封腔內(nèi)沒(méi)有任何介質(zhì)氣體，出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象，從而因漏氣導(dǎo)致密封失效。

（二）高溫造成機(jī)械密封失效

在機(jī)械密封失效的諸多原因當(dāng)中，密封過(guò)熱也是常見(jiàn)的原因之一，密封過(guò)熱是因?yàn)闄C(jī)械超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致熱量無(wú)法及時(shí)散出，從而引發(fā)的密封失效。

（三）介質(zhì)造成機(jī)械密封失效

介質(zhì)造成機(jī)械密封失效主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，介質(zhì)自身的強(qiáng)腐蝕性所引起的。若介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性，就會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，腐蝕的后果是使接觸面變得粗糙，從而引起泄漏量過(guò)大、密封失效的情況出現(xiàn)；第二，因介質(zhì)中含有固體顆粒雜質(zhì)造成的機(jī)械密封失效。若介質(zhì)內(nèi)含有顆粒雜質(zhì)，一旦機(jī)械密封裝置開(kāi)始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，那么這些雜質(zhì)不可避免地會(huì)進(jìn)入密封端面，在高溫情況下會(huì)劃傷密封面或破壞液膜的連續(xù)性，從而降低密封的效果。

（四）管理力度不嚴(yán)格造成機(jī)械密封失效

在機(jī)械密封工藝管理中，導(dǎo)致機(jī)械密封失效的原因還有相當(dāng)一部分是由人為因素引起。也就是說(shuō)，由于管理人員的管理不嚴(yán)，同樣可以導(dǎo)致機(jī)械密封失效。

三、機(jī)械密封失效的改進(jìn)策略

（一）對(duì)壓力造成密封失效的改進(jìn)策略

若是因高壓引起失效，采取的措施為調(diào)整端面受力分布，采用各種硬質(zhì)或其他各種耐壓強(qiáng)度高及剛度高的材料以減小零部件形變，還要注意冷卻裝置、措施和傳動(dòng)方式的選用；若是因壓力波動(dòng)引起失效，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大密封介質(zhì)的溫度劇變，從而有效的避免這種現(xiàn)象的發(fā)生；若是因真空引起失效，采取的措施為采用雙端面機(jī)械密封，該裝置不僅具有雙重保險(xiǎn)的功效，還有助于改善條件和提高密封性能。

（二）對(duì)高溫造成密封失效的改進(jìn)策略

解決高溫引起機(jī)械密封失效的關(guān)鍵措施在于選取新型耐高溫密封材料，提高其熱傳導(dǎo)效率。此外，還要提高輔助密封圈的耐熱能力。金屬波紋管機(jī)械密封裝置具有機(jī)械密封追隨性較好、耐高溫幅度大、柔軟性較好、緩沖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度超過(guò)220℃時(shí)，使用金屬波紋管機(jī)械密封，既可以解決高溫失效的問(wèn)題，還可以避免失彈現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（三）對(duì)介質(zhì)造成密封失效的改進(jìn)策略

介質(zhì)中含有顆粒是導(dǎo)致密封失效的最重要原因。因此，在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)過(guò)濾介質(zhì)，確定懸浮顆粒的來(lái)源，對(duì)密封端面進(jìn)行徹底沖洗，減少懸浮顆粒在端而間駐留和沉積的機(jī)會(huì)。如果顆粒在密封區(qū)域受到?jīng)_洗時(shí)，應(yīng)當(dāng)向密封的管腔內(nèi)適當(dāng)注入溫度合適的沖洗液，保證機(jī)械運(yùn)行的正常。

（四）加強(qiáng)管理人員的管理和巡查力度

在工業(yè)企業(yè)機(jī)械管理當(dāng)中，設(shè)備管理人員應(yīng)當(dāng)提高機(jī)械工藝的管理，確保工藝指標(biāo)在生產(chǎn)過(guò)程中保持穩(wěn)定。另外，防止由于工作壓力、環(huán)境溫度等不穩(wěn)定條件的變化，引起機(jī)械密封的損壞，設(shè)備管理人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)操作過(guò)程的監(jiān)督和檢查，認(rèn)真填寫(xiě)檢查記錄，對(duì)需要及時(shí)冷卻和修護(hù)的機(jī)械密封進(jìn)行重點(diǎn)檢查，確保冷卻水的通暢無(wú)阻，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械密封失效會(huì)給機(jī)械正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，給企業(yè)運(yùn)營(yíng)造成困擾。如何對(duì)機(jī)械密封的失效進(jìn)行有效的預(yù)防，是當(dāng)前設(shè)備管理工作者面臨的巨大挑戰(zhàn)。由于引起機(jī)械密封故障的原因是復(fù)雜的、多方面的。因此，管理者在對(duì)機(jī)械密封失效的維修工作中，要在正確診斷失效原因的基礎(chǔ)上，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行維修，并且要詳細(xì)分析各種影響機(jī)械密封效用的因素，按照規(guī)定的使用條件和范圍選用機(jī)械密封，才能有效保證機(jī)械密封的良好運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙昕.機(jī)械密封失效的原因及其改進(jìn)策略[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2011.

篇7

關(guān)鍵詞 機(jī)械密封，端面密封，密封機(jī)理，密封

中圖分類(lèi)號(hào) TH 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)031-0205-01

機(jī)械密封，也稱為端面密封，是靠一對(duì)以上垂直于同一旋轉(zhuǎn)軸線作相對(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，并配以輔助密封配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)，而達(dá)到限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄露的、無(wú)填料的軸封裝置。機(jī)械密封的主要作用是將容易泄露的軸向密封改為難以泄露的端面密封，這也是機(jī)械密封的設(shè)計(jì)總

原理。

1 機(jī)械密封產(chǎn)生及發(fā)展過(guò)程

機(jī)械密封作為一種旋轉(zhuǎn)軸密封，最早出現(xiàn)于1885年英國(guó)的發(fā)明專利中，19世紀(jì)初在歐洲，簡(jiǎn)單的機(jī)械密封被作為軸承密封應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，此時(shí)機(jī)械密封的使用參數(shù)很低，對(duì)密封件的要求不高，由于機(jī)械密封具有明顯的先進(jìn)性，逐漸被運(yùn)用于冷凍設(shè)備和內(nèi)燃機(jī)離心泵的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)中。直到19世紀(jì)中期，伴隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展和新材料石墨、陶瓷、硬質(zhì)合金等的出現(xiàn)，機(jī)械加工技術(shù)對(duì)表面質(zhì)量控制的提高，提高了使用可靠性和壽命。從而使機(jī)械密封得到推廣和普及，并重新應(yīng)用到石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的平衡型密封。

雖然機(jī)械密封在19世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)，但實(shí)現(xiàn)飛躍性的發(fā)展，還是在最近60年的時(shí)間內(nèi)，機(jī)械密封的不同結(jié)構(gòu)、品種、規(guī)格發(fā)展得異常迅速，很快地在通用工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)械密封之所以能得到快速發(fā)展主要是工業(yè)發(fā)展速度和生產(chǎn)過(guò)程的需求。二戰(zhàn)后核工業(yè)和航天工業(yè)的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了許許多多的新型密封技術(shù)，例如流體靜壓密封、流體動(dòng)壓密封和多級(jí)密封，還有螺旋-機(jī)械組合密封、中間浮動(dòng)環(huán)密封、浮環(huán)-機(jī)械組合密封、熱流體動(dòng)力楔機(jī)械密封和上游泵送機(jī)械密封等。近30年來(lái)隨著全球環(huán)境污染加重，人們環(huán)保意識(shí)的提高，研制出了“零泄漏”機(jī)械密封技術(shù)。

我國(guó)的機(jī)械密封工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚，20世紀(jì)60年代沈陽(yáng)水泵廠和天津機(jī)械密封件廠開(kāi)始生產(chǎn)泵用機(jī)械密封件。在20世紀(jì)70年代我國(guó)才陸續(xù)開(kāi)始制定和頒布機(jī)械密封行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1993年我國(guó)頒布了第一部真正意義上的機(jī)械密封國(guó)標(biāo)，即“GB/T14211-1993機(jī)械密封試驗(yàn)方法”，1999年修訂了“機(jī)械密封技術(shù)條件”和“機(jī)械密封分類(lèi)方法”，現(xiàn)行的機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)有6部，為機(jī)械密封產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供了依據(jù)和保證。隨著我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，尤其是近年來(lái)引進(jìn)了大量先進(jìn)的成套石油化工工藝裝備，為機(jī)械密封備品備件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化提供了保證。同時(shí)國(guó)內(nèi)也引進(jìn)了一些國(guó)外的先進(jìn)制造技術(shù)，并相繼合資建立了多家機(jī)械密封制造研發(fā)企業(yè)，從根本上使我國(guó)機(jī)械密封產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料選用、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)范圍都有了很大的進(jìn)步。據(jù)行業(yè)內(nèi)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年全機(jī)械密封行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值為772.71億元，全年產(chǎn)銷(xiāo)等主要指標(biāo)同比增速在15%左右，行業(yè)整體運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)一步得到改善。

2 機(jī)械密封機(jī)理研究進(jìn)展

對(duì)于機(jī)械密封而言，從它的出現(xiàn)到高度發(fā)展已有上百年的歷史，研究者從自身的學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域出發(fā)進(jìn)行了廣泛的探索及提出假設(shè)或獲得的結(jié)論，但至今機(jī)械密封機(jī)理仍然沒(méi)有一個(gè)為人們所認(rèn)同的完整的密封理論。

目前，在學(xué)術(shù)方面，對(duì)于機(jī)械密封形成密封作用的假說(shuō)基本上形成了兩類(lèi)，即表面張力假說(shuō)和粘滯力假說(shuō)。兩大假設(shè)都是利用液體本身的粘度或利用液體的表面張力來(lái)密封，都是基于液體分子間的相互作用力。表面張力假說(shuō)認(rèn)為：端面間的密封主要是通過(guò)表面張力作用實(shí)現(xiàn)，并有少量突起部分存在直接接觸。同時(shí)粘滯假說(shuō)也持不同的觀點(diǎn)認(rèn)為：粘滯力（主要是指液體和固體表面的附著力）要在間隙為納米級(jí)或更小時(shí)才起作用，在微米級(jí)的密封間隙中不起作用；粘滯是一種動(dòng)力學(xué)的特征，而在密封處于零泄漏時(shí)，徑向是沒(méi)有動(dòng)力學(xué)過(guò)程的。研究人員都在機(jī)械密封機(jī)理方面做了大量的工作以支持自己的結(jié)論，并從反面論證了表面對(duì)立學(xué)說(shuō)的局限性。近年來(lái)對(duì)該領(lǐng)域的研究主要側(cè)重于新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)于機(jī)理的方面的研究已鮮有文章發(fā)表。

3 機(jī)械密封的技術(shù)現(xiàn)狀

1）通用工業(yè)的機(jī)械密封技術(shù)：①推壓型機(jī)械密封和非推壓型機(jī)械密封；②平衡型機(jī)械密封和非平衡型機(jī)械密封；③單端面機(jī)械密封、無(wú)壓雙重機(jī)械密封和有壓雙重機(jī)械密封；④內(nèi)裝式機(jī)械密封和外裝式機(jī)械密封；⑤旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封和靜止式機(jī)械密封；⑥單彈簧機(jī)械密封和多彈簧機(jī)械密封。

2）特殊領(lǐng)域里的新型密封技術(shù)：①密封面開(kāi)槽密封技術(shù)：在機(jī)械密封的密封端面上開(kāi)了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜、動(dòng)壓效應(yīng)，現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過(guò)去總認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏（或無(wú)泄漏）；②波紋管密封技術(shù)，主要分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管兩種密封技術(shù)；③多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術(shù)。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)、組合密封技術(shù)等。

4 機(jī)械密封技術(shù)的研究動(dòng)向

機(jī)械密封的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、國(guó)防科教等諸多領(lǐng)域，雖然機(jī)械密封產(chǎn)品在裝配設(shè)備中，僅屬于小型部件，但是隨著設(shè)備微型化及性能的最優(yōu)化發(fā)展趨勢(shì)，為了改善設(shè)備的密封性能，便于機(jī)械密封元件的安裝使用，要求某些機(jī)械密封零部件與設(shè)備中某些零部件融合在一起，為了實(shí)現(xiàn)各種形式使用要求，多端面、組合密封已成為機(jī)械密封技術(shù)的主導(dǎo)產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化的卡式（或集裝式）結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面研究的重要方向。

綜上所述，機(jī)械密封技術(shù)是一個(gè)正在發(fā)展中的技術(shù)，并完全依賴于材料科學(xué)和機(jī)械加工制造領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)械密封技術(shù)的研究要隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，揭示機(jī)械密封有關(guān)規(guī)律，提高機(jī)械密封技術(shù)的創(chuàng)新能力，加大對(duì)新興高分子材料的研究并實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高效轉(zhuǎn)化，加快實(shí)現(xiàn)機(jī)械密封產(chǎn)品的高參數(shù)、長(zhǎng)周期、高安全強(qiáng)化密封集成等技術(shù)的實(shí)質(zhì)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳震.機(jī)械密封技術(shù)研究進(jìn)展:摩擦學(xué)[J].與密封,1990,1.

篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封，旋轉(zhuǎn)機(jī)械，故障處理，原因分析

0． 前言

機(jī)械密封在泵上的應(yīng)用非常廣泛，機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行，嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。

從機(jī)械密封的內(nèi)外部條件的角度分析了影響密封效果的幾種因素和應(yīng)采取的合理措施。

1． 機(jī)械密封的原理及要求

機(jī)械密封又叫端面密封，它是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置，指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的的端面在液體壓力和補(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(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應(yīng)用于泵、釜、壓縮機(jī)及其他類(lèi)似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。

機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面，以防止介質(zhì)泄漏。動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封元件起密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時(shí)彈性元件對(duì)泵的振動(dòng)、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中是與泵的其它零部件一起組合起來(lái)運(yùn)行的，機(jī)械密封的正常運(yùn)行與它的自身性能、外部條件都有很大的關(guān)系。但是我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求，使機(jī)械密封發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

2． 機(jī)械密封的故障表現(xiàn)及原因

2.1 機(jī)械密封的零件的故障轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械在運(yùn)行當(dāng)中，密封端面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損、熱裂、變形、破損等情況，彈簧用久了也會(huì)松弛、斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會(huì)出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。

2.2 機(jī)械密封振動(dòng)、發(fā)熱故障原因：設(shè)備旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)使動(dòng)靜環(huán)貼合端面粗糙，動(dòng)靜環(huán)與密封腔的間隙太小，由于振擺引起碰撞從而引起振動(dòng)。有時(shí)由于密封端面耐腐蝕和耐溫性能不良，或是冷卻不足或端面在安裝時(shí)夾有顆粒雜質(zhì)，也會(huì)引起機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。

2.3 機(jī)械密封介質(zhì)泄漏的故障原因

（1）靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏。機(jī)械密封在安裝時(shí)由于不細(xì)心，往往會(huì)使密封端面被碰傷、變形、損壞，清理不凈、夾有顆粒狀雜質(zhì)，或是由于定位螺釘松動(dòng)、壓蓋沒(méi)有壓緊，機(jī)器、設(shè)備精度不夠，使密封面沒(méi)有完全貼合，都會(huì)造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏，則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。（2）周期性或陣發(fā)性泄漏。機(jī)械密封的轉(zhuǎn)子組件周期性振動(dòng)、軸向竄動(dòng)量太大，都會(huì)造成泄漏。機(jī)械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機(jī)械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個(gè)推力，旋轉(zhuǎn)起來(lái)使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個(gè)比壓，機(jī)械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要保證在0.25mm以內(nèi)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)的不合理，往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量，對(duì)機(jī)械密封的使用是非常不利的。（3）機(jī)械密封的經(jīng)常性泄漏。機(jī)械密封經(jīng)常性泄漏的原因有很多方面。第一方面，由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏。第二方面，是輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏。第三方面，是彈簧缺陷引起的泄漏。其他方面，還包括轉(zhuǎn)子振動(dòng)引起的泄漏，傳動(dòng)、緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動(dòng)引起泄漏，機(jī)械密封輔助機(jī)構(gòu)引起的泄漏，由于介質(zhì)的問(wèn)題引起的經(jīng)常性泄漏等。（4）機(jī)械密封振動(dòng)偏大。機(jī)械密封振動(dòng)偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動(dòng)偏大的原因往往不僅僅是機(jī)械密封本身的原因，泵的其它零部件也是產(chǎn)生振動(dòng)的根源，如泵軸設(shè)計(jì)不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。

3． 處理故障采取的措施

如果機(jī)械密封的零件出現(xiàn)故障，就需要更換零件或是提高零件的機(jī)械加工精度，提高機(jī)械密封本身的加工精度和泵體其他部件的加工精度對(duì)機(jī)械密封的效果非常有利。為了提高密封效果，對(duì)動(dòng)靜環(huán)的摩擦面的光潔度和不平度要求較高。動(dòng)靜環(huán)的摩擦面的寬度不大，一般在2～7毫米之間。

3.1 機(jī)械密封振動(dòng)、發(fā)熱的處理

如果是動(dòng)靜環(huán)與密封腔的間隙太小，就要增大密封腔內(nèi)徑或減小轉(zhuǎn)動(dòng)外徑，至少保證0.75mm的間隙。如果是摩擦副配對(duì)不當(dāng)，就要更改動(dòng)靜環(huán)材料，使其耐溫，耐腐蝕。這樣就會(huì)減少機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。

3.2機(jī)械密封泄漏的處理

機(jī)械密封的泄漏是由于多種原因引起，我們要具體問(wèn)題具體處理。為了最大限度的減少泄漏量，安裝機(jī)械密封時(shí)一定要嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行裝配，同時(shí)還要注意以下事項(xiàng)。

（1）裝配要干凈光潔。機(jī)械密封的零部件、工器具、油、揩拭材料要十分干凈。動(dòng)靜環(huán)的密封端面要用柔軟的紗布揩拭。（2）修整倒角倒圓。軸、密封端蓋等倒角要修整光滑，軸和端蓋的有關(guān)圓角要砂光擦亮。（3）裝配輔助密封圈時(shí)，橡膠輔助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌，以免脹大變形，過(guò)早老化。動(dòng)靜環(huán)組裝完后，用手按動(dòng)補(bǔ)償環(huán)，檢查是否到位，是否靈活;彈性開(kāi)口環(huán)是否定位可靠。動(dòng)環(huán)安裝后，必須保證它在軸上軸向移動(dòng)靈活。

3.3 泵軸竄量大的處理

合理地設(shè)計(jì)軸向力的平衡裝置，消除軸向竄量。為了滿足這一要求，對(duì)于多級(jí)離心泵，設(shè)計(jì)方案是:平衡盤(pán)加軸向止推軸承，由平衡盤(pán)平衡軸向力，由軸向止推軸承對(duì)泵軸進(jìn)行軸向限位。

3.4 增加輔助沖洗系統(tǒng)

密封腔中密封介質(zhì)含有顆粒、雜質(zhì)，必須進(jìn)行沖洗，否則會(huì)因結(jié)晶的析出，顆粒、雜質(zhì)的沉積，使機(jī)械密封的彈簧失靈，如果顆粒進(jìn)入摩擦副，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封的迅速破壞。因此機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)是非常重要的，它可以有效地保護(hù)密封面，起到冷卻、、沖走雜物等作用。

3.5 泵振動(dòng)的處理措施

在泵產(chǎn)品的制造裝配過(guò)程中，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程去執(zhí)行， 消除振動(dòng)源。泵、電機(jī)、底座、現(xiàn)場(chǎng)管路等輔助設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，要嚴(yán)格把關(guān)，消除振動(dòng)源。

4． 總論

篇9

【關(guān)鍵詞】離心泵 機(jī)械密封 動(dòng)環(huán) 靜環(huán) 輔助密封 泄漏

離心泵是石化行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種液體輸送機(jī)械，而機(jī)械密封是目前離心泵本體密封最有效的方式之一。其本身加工的精度比較高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)安裝的技術(shù)要求也比較高，如果安裝方法不當(dāng)，機(jī)械密封僅僅能夠運(yùn)行幾天甚至幾個(gè)小時(shí)，嚴(yán)重影響工藝裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，本文將結(jié)合日常檢修實(shí)踐情況與大家共同探討離心泵機(jī)械密封的安裝技術(shù)。

1 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)

機(jī)械密封結(jié)構(gòu)形式很多，但工作原理基本相同，主要是根據(jù)摩擦副的對(duì)數(shù)、彈簧、介質(zhì)和端面上作用的比壓情況以及介質(zhì)的泄漏方向等因素來(lái)劃分。以最常見(jiàn)的內(nèi)裝式非平衡型單端面機(jī)械密封為例，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

固定螺釘1，將彈簧座2固定在軸上，彈簧座2、彈簧3、推環(huán)4、動(dòng)環(huán)6和動(dòng)環(huán)密封圈5均隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靜環(huán)7、靜環(huán)密封圈8裝在壓蓋上，并由防轉(zhuǎn)銷(xiāo)9固定，靜止不動(dòng)。

從結(jié)構(gòu)上看，機(jī)械密封將容易泄漏的軸封改為較難泄漏的靜密封和端面徑向接觸的動(dòng)密封，動(dòng)環(huán)及靜環(huán)組成的摩擦副、動(dòng)環(huán)密封圈、彈簧是機(jī)械密封的主要元件，而動(dòng)環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)并與靜環(huán)緊密貼合是保證機(jī)械密封達(dá)到良好效果的關(guān)鍵。

2 機(jī)械密封的密封途徑

根據(jù)以上機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)圖，可以清楚的看到機(jī)械密封中有四個(gè)可能的泄漏點(diǎn)A、B、C和D，泄漏點(diǎn)同時(shí)也意味著是密封點(diǎn)，如圖1。

（1）密封點(diǎn)A屬于動(dòng)密封點(diǎn)，是機(jī)械密封的關(guān)鍵。機(jī)械密封的泄漏90%是由于摩擦副的密封端面，即密封點(diǎn)A失效引起的。密封主要靠泵內(nèi)液體壓力及彈簧力將動(dòng)環(huán)壓貼在靜環(huán)上，兩環(huán)的接觸面A點(diǎn)上總會(huì)有少量液體泄漏形成液膜，一方面可以阻止液體繼續(xù)泄漏，另一方面又可起到密封面的作用。

（2）密封點(diǎn)B、C、D屬于靜密封點(diǎn)。靜密封點(diǎn)多采用密封圈來(lái)密封，密封圈材料具有彈性，能對(duì)密封環(huán)起彈性支撐作用，并對(duì)密封端面的歪斜和軸的振動(dòng)有一定的補(bǔ)償和吸振效果，可提高密封端面的貼合度。

①密封點(diǎn)B在靜環(huán)與壓蓋之間，用有彈性的O形或V形密封圈壓于靜環(huán)和壓蓋之間，靠彈簧力使彈性密封圈變形而密封。

②密封點(diǎn)C在動(dòng)環(huán)與軸之間，考慮到動(dòng)環(huán)可以沿軸向竄動(dòng)，可以采用具有彈性和自緊性的V形密封圈來(lái)密封。

③密封點(diǎn)D在密封腔與壓蓋之間，可以采用密封圈或者墊片作為密封元件。

安裝機(jī)械密封時(shí)，如果能同時(shí)保證上述各密封點(diǎn)充分發(fā)揮作用，就能夠有效阻止泵內(nèi)介質(zhì)的泄漏，達(dá)到密封的目的。

3 機(jī)械密封安裝前的準(zhǔn)備

3.1 檢查清洗零部件，做好硬件準(zhǔn)備

檢查要進(jìn)行安裝的機(jī)械密封的型號(hào)、規(guī)格對(duì)否正確，清洗干凈機(jī)械密封零件、軸表面、密封腔體等。安裝過(guò)程中應(yīng)保持清潔，特別是動(dòng)靜環(huán)的密封端面及輔助密封圈表面應(yīng)無(wú)雜質(zhì)、灰塵。為了便于裝配，應(yīng)在軸或軸套表面、壓蓋與密封圈配合表面涂抹機(jī)油或黃油。動(dòng)靜環(huán)密封端面上也應(yīng)該涂抹機(jī)油或黃油，以免啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生干摩擦損壞密封端面。

3.2 檢查輔助密封元件

核對(duì)密封圈尺寸是否合適，主要包括動(dòng)環(huán)密封圈及靜環(huán)密封圈，它們分別構(gòu)成動(dòng)環(huán)與軸、靜環(huán)與壓蓋之間的密封。密封圈最常用的主要是橡膠O形圈和聚四氟乙烯V形圈兩種。

（1）安裝在動(dòng)、靜環(huán)上的橡膠O形密封圈的壓縮量要掌握適當(dāng)，過(guò)小會(huì)使密封性能差，過(guò)大會(huì)使安裝困難，摩擦阻力加大，且浮動(dòng)性差。其壓縮率一般取截面直徑的6%～10%，對(duì)軸的過(guò)盈量一般為1%～3%。

（2）聚四氟乙烯V形圈由兩側(cè)密封唇進(jìn)行密封，屬于自緊式密封，介質(zhì)壓力越高，密封性能越好。V型圈內(nèi)徑要比軸徑尺寸小0.4～0.5mm，外徑比安裝處尺寸大0.3～0.4mm，特別需要注意的是V型圈安裝時(shí)開(kāi)口朝向介質(zhì)。

（3）檢查動(dòng)靜環(huán)表面是否光滑平整，有無(wú)碰傷、裂紋和變形等缺陷。密封面合格與否可用簡(jiǎn)單的方法來(lái)檢驗(yàn)，使動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面貼合在一起，兩者之間只能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，而不能用手輕易分開(kāi)，這就表明密封面是合格的。

（4）檢查軸的徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)是否符合要求

①?gòu)较蛱鴦?dòng)允許值根據(jù)測(cè)量部位直徑d（mm）不同而要求不同，以單級(jí)離心泵為例，其轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)允許值應(yīng)符合表1要求。

②軸向竄動(dòng)量允許值因設(shè)備型號(hào)不同而要求不同，從理論上來(lái)說(shuō)，軸向竄動(dòng)量越小，對(duì)于機(jī)械密封的安裝越有利。軸向竄動(dòng)量對(duì)于機(jī)械密封壓縮量的確定十分重要，對(duì)于離心泵來(lái)說(shuō)，軸的竄動(dòng)方向是由高壓指向低壓，所以軸向竄動(dòng)量加上預(yù)設(shè)的彈簧壓縮量才是離心泵開(kāi)車(chē)投運(yùn)后機(jī)械密封真實(shí)的壓縮量，如果安裝機(jī)械密封時(shí)沒(méi)有考慮到竄動(dòng)量，將造成動(dòng)靜環(huán)摩擦力過(guò)大，超過(guò)允許值而損壞機(jī)械密封。

4 機(jī)械密封的安裝

1-防轉(zhuǎn)銷(xiāo)？？？？2-靜環(huán)密封圈？？？？3-靜環(huán)？？？？ 4-動(dòng)環(huán)？？？5-密封端蓋墊片

6-動(dòng)環(huán)密封圈？？？？7-推環(huán)？？？？8-彈簧？？？？ 9-彈簧座？？？？10-固定螺釘

圖2？?jī)?nèi)裝式非平衡型單端面機(jī)械密封的

安裝圖

4.1 靜止部分的安裝

將防轉(zhuǎn)銷(xiāo)1插入壓蓋相應(yīng)的孔內(nèi)，再將靜環(huán)密封圈2從靜環(huán)3尾部套入，然后使靜環(huán)背面的防轉(zhuǎn)銷(xiāo)槽對(duì)準(zhǔn)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)裝入壓蓋內(nèi)，同時(shí)檢查確認(rèn)靜環(huán)無(wú)偏斜。防轉(zhuǎn)銷(xiāo)的高度要合適，應(yīng)與靜環(huán)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)槽的根部保留1～2mm的間隙。

4.2 確定彈簧座在軸上的安裝位置

確定安裝位置應(yīng)在調(diào)整好軸與密封腔殼體的相對(duì)位置的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

（1）在沿密封腔端面的泵軸上劃一條基準(zhǔn)線；

（2）測(cè)量靜環(huán)端面到壓蓋端面的距離A并記錄；

（3）機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的壓縮量為δ，設(shè)計(jì)的允許壓縮量極限為δ1，轉(zhuǎn)軸的軸向竄動(dòng)量為δ2，那么δ≤δ1-δ2；

（4）彈簧座的定位尺寸B可以由下式得出

B=L-A-S式中：

B-彈簧座背端面到基準(zhǔn)線的距離；

L-機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的長(zhǎng)度，L= L′-δ；

L′-機(jī)械密封在自由狀態(tài)下的長(zhǎng)度；δ-機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的壓縮量；A-靜環(huán)端面到壓蓋端面的距離；S-密封端壓蓋墊片厚度。

4.3 旋轉(zhuǎn)部分的安裝

組裝推環(huán)7、彈簧8、彈簧座9以及動(dòng)環(huán)密封圈6，使之成為組合件套在軸或軸套上，彈簧座背面對(duì)準(zhǔn)規(guī)定的位置，分幾次均勻擰緊固定螺釘10，用手壓迫動(dòng)環(huán)，看是否能夠軸向浮動(dòng)。

4.4 總裝

將已經(jīng)安裝好靜止部分的壓蓋安裝到密封腔殼體上。

（1）壓蓋與軸套的直徑間隙為0.75～1mm，與密封腔的墊片厚度為1～2mm，壓蓋螺栓均勻上緊，防止壓蓋端面偏斜。

（2）彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行并且考慮到軸向竄動(dòng)量，不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象，要求誤差±2.00mm，過(guò)大會(huì)增加端面比壓，加速端面磨損，過(guò)小會(huì)造成比壓不足而不能起到密封作用。

（3）安裝結(jié)束后，應(yīng)予盤(pán)車(chē)，觀察有無(wú)碰觸之處，盤(pán)車(chē)應(yīng)該感覺(jué)均勻、輕快，如感到盤(pán)車(chē)很重，卡澀或有異常聲響，必須檢查軸是否碰到了靜環(huán)，密封件是否碰到了密封腔。引入液體介質(zhì)靜壓試驗(yàn)后，如果泄漏量不超過(guò)5滴/min，那說(shuō)明本次機(jī)械密封的安裝基本符合要求，可以進(jìn)行離心泵的開(kāi)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)了。

5 結(jié)論

按照以上方法安裝的機(jī)械密封，使得離心泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年未出現(xiàn)任何泄漏現(xiàn)象，在年度裝置停車(chē)檢修時(shí)，對(duì)離心泵進(jìn)行解體檢查，動(dòng)靜環(huán)均未出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，摩擦副端面依然光滑平整，處于良好的工作狀態(tài)，此類(lèi)機(jī)械密封可以重復(fù)使用，節(jié)約了大量的備件費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 匡照忠.化工機(jī)械與設(shè)備.化學(xué)工業(yè)出版社，2006

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；原理；選材；失效

中圖分類(lèi)號(hào)：TH311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

與傳統(tǒng)的填料密封相比，機(jī)械密封具有密封性能好、壽命長(zhǎng)、承受壓力大，減少能源損耗和環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械密封目前廣泛應(yīng)用與國(guó)內(nèi)輸油站場(chǎng)機(jī)泵，研究機(jī)封結(jié)構(gòu)，分析故障原理和處理辦法，對(duì)掌握基本運(yùn)行情況、提升設(shè)備管理水平有重要意義。

一、機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)和作用原理

（一）、機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)

機(jī)械密封又叫端面密封，在國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的:“有至少一對(duì)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(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置”。其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。機(jī)械密封安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，密封腔由彈簧、動(dòng)環(huán)密封圈、動(dòng)環(huán)等構(gòu)成，它們隨軸一起旋轉(zhuǎn)。其他機(jī)械密封零件包括靜環(huán)、靜環(huán)密封圈等，安裝在端蓋內(nèi)，端蓋與密封腔體用螺栓連接。

（二）、機(jī)械密封的作用原理

如圖1所示，軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)座和推環(huán)，帶動(dòng)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)固定不動(dòng)，依靠介質(zhì)壓力和彈簧力使動(dòng)靜環(huán)之間的密封端面緊密貼合，在貼合面形成一層極薄的液體膜，阻止介質(zhì)泄漏。摩擦副表面磨損后，在彈簧的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。為了防止介質(zhì)通過(guò)動(dòng)環(huán)與軸之間泄漏，裝有動(dòng)環(huán)密封圈。靜環(huán)密封圈阻止介質(zhì)沿靜環(huán)和壓蓋之間泄漏。

1靜環(huán)2.動(dòng)環(huán)3.動(dòng)環(huán)密封圈4.推環(huán)5.彈簧

6.傳動(dòng)座7.靜環(huán)密封圈8.壓蓋

圖1

（三）、機(jī)械密封的輔助設(shè)施

機(jī)械密封輔助設(shè)施是許多元件的統(tǒng)稱，它的作用是可以改善機(jī)械密封的工作環(huán)境，提高密封效果。包括過(guò)濾器、旋液分離器、限流孔板、冷卻器、各種檢測(cè)儀表及機(jī)械密封沖洗管路等。在實(shí)際的應(yīng)用中，根據(jù)具體的情況來(lái)選擇相應(yīng)的設(shè)施。

在所有的輔助設(shè)施中，最主要的是沖洗設(shè)施。對(duì)于沖洗液的過(guò)濾和分離，通常選用的是過(guò)濾器和旋液分離器。旋液分離器工作原理是，含雜質(zhì)的介質(zhì)沿分離器切線方向進(jìn)入，以一定的速度沿分離器旋轉(zhuǎn)，利用固體顆粒和液體的比重差，潔凈的液體從分離器頂部流出，去沖洗密封，含雜質(zhì)的液體從底部流回泵的入口。

1、端面密封副

如圖2所示，由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成端面密封副，它的作用是防止介質(zhì)泄漏，使密封面緊密貼合。它要求靜、動(dòng)環(huán)要有非常好的耐磨性，動(dòng)環(huán)可以沿軸向靈活移動(dòng)，密封面的磨損自動(dòng)補(bǔ)償，與靜環(huán)使之一直保持良好的貼合。為此，密封面對(duì)所用材料以及其加工質(zhì)量有較高的要求，確保密封副有良好的貼合性能。

圖2端面密封副

2、彈性元件

彈性元件主要用彈簧和波紋管。它要求起預(yù)警、補(bǔ)償和緩沖作用，要求始終保持足夠的彈力來(lái)克服動(dòng)環(huán)等元件的慣性、傳動(dòng)件和輔助密封的摩擦，保證端面動(dòng)環(huán)的追隨性和密封副良好的貼合。材料要求耐疲勞、耐腐蝕。

3、輔助密封

如圖3所示，輔助密封有O型圈、V型圈、U型圈等。它主要起密封動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的作用，同時(shí)也起到緩沖和浮動(dòng)的作用。要求能夠保證靜環(huán)的密封元件使壓蓋與靜環(huán)之間的密封的同時(shí)，對(duì)靜環(huán)也要求有一定的浮動(dòng)性；動(dòng)環(huán)的密封元件能保證動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性和動(dòng)環(huán)與軸套或者軸之間的密封性。材料要求能與介質(zhì)相容并耐寒、耐熱。

圖3輔助密封

4、傳動(dòng)件

傳動(dòng)元件主要有傳動(dòng)銷(xiāo)、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座、傳動(dòng)鍵等。它的作用是將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)。材料要求耐磨、耐腐蝕。

二、機(jī)械密封失效機(jī)理

機(jī)械密封的失效主要有幾種主要形式，如靜試泄漏、運(yùn)轉(zhuǎn)泄漏等。運(yùn)轉(zhuǎn)泄漏又包括持續(xù)泄漏、突發(fā)泄漏，再運(yùn)行泄漏等。

（一）、安裝靜試泄漏

安裝調(diào)試結(jié)束后須對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行靜試，通過(guò)觀察泄漏量分析泄漏原因。如泄漏量較大時(shí)，則表存在問(wèn)題明于靜、動(dòng)環(huán)摩擦副間；泄漏量較小，存在的問(wèn)題多為靜環(huán)或動(dòng)環(huán)密封圈。在判斷泄漏部位、初步觀察泄漏量的基礎(chǔ)上，若泄漏量再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀察，無(wú)明顯變化，則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題；如沿軸向噴射泄漏介質(zhì)，則居多為動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題，泄漏介質(zhì)從水冷卻孔中漏出或向四周?chē)娚?，則靜環(huán)密封圈多為失效；如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化，則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題。

（二）、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏分析

導(dǎo)致持續(xù)性密封泄漏的原因較多，主要表現(xiàn)為密封端面問(wèn)題，如端面變形不平、端面出現(xiàn)裂紋。端面比壓過(guò)大、摩擦熱引起熱變形，強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形，安裝時(shí)零件受力不均引起變形；工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)入摩擦副，擦傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；動(dòng)環(huán)或靜環(huán)的密封圈與軸的垂直誤差過(guò)大；輔助密封問(wèn)題，如安裝時(shí)輔助密封被壓傷或擦傷，O形圈出現(xiàn)化學(xué)腐蝕、老化；彈簧偏心、比壓過(guò)小或彈簧失效；防轉(zhuǎn)銷(xiāo)端部未頂住防轉(zhuǎn)槽；轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過(guò)大；泵葉輪軸向竄動(dòng)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會(huì)導(dǎo)致密封周期性泄漏；軸套表面在密封圈處有軸向溝槽、凹坑或腐蝕。突發(fā)性泄漏主要由幾種因素導(dǎo)致，如設(shè)備強(qiáng)烈振動(dòng)，抽空破壞了摩擦副；彈簧斷裂；防轉(zhuǎn)銷(xiāo)脫落或傳動(dòng)銷(xiāo)斷裂；安裝錯(cuò)誤或不符合要求。

再運(yùn)行泄漏也是常見(jiàn)的機(jī)械密封失效形式。泵在停一段時(shí)間后再啟動(dòng)時(shí)可能發(fā)生泄漏，這主要是因?yàn)槟Σ粮备浇橘|(zhì)的凝固、結(jié)晶，摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。

表1中給出了導(dǎo)致機(jī)械密封失效的主要影響因素，數(shù)據(jù)表明操作是導(dǎo)致機(jī)械密封失效的主要因素，約占42%。為了盡量減少機(jī)械密封失效的發(fā)生，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行安裝、調(diào)試、檢查、維護(hù)和清洗。養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣，保證機(jī)械密封的正常運(yùn)行。

表1導(dǎo)致機(jī)械密封失效的因素及其占比

影響因素 失效占比/% 影響因素 失效占比/%

操作 42 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24

設(shè)備精度 26 密封設(shè)計(jì)

/應(yīng)用選型 8

三、典型案例分析

（一）、故障現(xiàn)象

在泵啟動(dòng)瞬間，非驅(qū)動(dòng)端機(jī)械密封處有煙霧冒出，并伴有油品泄漏?；蛲Ｖ箷r(shí)泵腔內(nèi)的壓力瞬時(shí)升高而引起，在結(jié)焦的過(guò)程中伴隨有煙霧。

（二）、原因分析

如圖4所示，從解體后的情況來(lái)看，動(dòng)靜環(huán)內(nèi)壁都堆積比較多的結(jié)焦物。高溫經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦故障，少量的泄漏就會(huì)在密封靠近大氣一側(cè)發(fā)生碳化。

圖4(a):動(dòng)環(huán)傳動(dòng)處和傳動(dòng)套之間發(fā)生了摩擦。

圖4(b)、圖4(e)、圖4(f):3張圖片中都堆積含有顆粒的結(jié)焦物。

圖4(c):動(dòng)環(huán)表面出現(xiàn)金屬粉磨的痕跡，說(shuō)明密封運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間短，動(dòng)環(huán)面磨損嚴(yán)重。

圖4(d):靜環(huán)表面有正常的磨損痕跡。

（三）、解決途徑

1、選型

原油具有黏度大、凝點(diǎn)高、雜質(zhì)多、含硫高的特點(diǎn)。為了防止彈簧由于原油結(jié)晶、雜質(zhì)卡住而失效，選用的是靜止式機(jī)械密封，即靜環(huán)為補(bǔ)償環(huán)；當(dāng)發(fā)生粘著磨損或磨粒磨損時(shí)，材料越硬越耐磨，為了減少磨損率和因?yàn)槟p而導(dǎo)致密封失效，選用的是碳化硅-碳化硅的端面硬摩擦組對(duì)；輔助封圈選用的是氟橡膠，具有耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。

2、沖洗

必須設(shè)計(jì)合理的沖洗管路，否則會(huì)因結(jié)晶的析出，顆粒、雜質(zhì)的沉淀，使機(jī)械密封動(dòng)、靜環(huán)失去浮動(dòng)性，彈簧失靈。更嚴(yán)重的是顆粒、雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副會(huì)加劇摩擦的磨損，導(dǎo)致機(jī)械密封的迅速破壞。

3、維護(hù)

定期清洗沖洗管路，使之保持暢通；啟動(dòng)泵前充分排氣。

圖4失效的機(jī)械密封

總之，處理機(jī)泵泄漏問(wèn)題時(shí)，一定要綜合考慮泵的安裝精度、操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件、機(jī)封裝配精度等方面因素，查清原因，有針對(duì)性地解決存在的問(wèn)題。文中內(nèi)容對(duì)機(jī)械密封的選型使用和維修保養(yǎng)提供幫助，保證機(jī)械密封長(zhǎng)周期穩(wěn)定、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)