機(jī)械密封結(jié)構(gòu)原理、故障原因及處理方法以及工藝標(biāo)準(zhǔn)

1、生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)教案主講人：楊立亞技術(shù)職稱：所在生產(chǎn)崗位：技術(shù)員講課時(shí)間：2010 年 05 月 24 日培訓(xùn)題目： 培訓(xùn)題目：1機(jī)械密封結(jié)構(gòu)原理、故障原因及處理方法以及工藝標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)目的：熟悉掌握機(jī)械密封檢修檢查要求和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)過(guò)程質(zhì)量控制，提高檢修工藝，確保檢修質(zhì)量受控。內(nèi)容摘要：一、機(jī)械密封結(jié)構(gòu)原理二、 故障原因及處理方法以及工藝標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)內(nèi)容：一、機(jī)械密封結(jié)構(gòu)原理機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸，做相對(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。圖 1 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)常用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)如圖 1所示。由靜止環(huán)（靜環(huán)） 1、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動(dòng)環(huán)） 2

2、、彈性元件 3 、彈簧座 4、緊定螺釘 5 、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈 6和靜止環(huán)輔助密封圈 8 等元件組成，防轉(zhuǎn)銷 7固定在壓蓋 9上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)往往還可根據(jù)它們是否具有軸向補(bǔ)償能力而稱為補(bǔ)償環(huán)或非補(bǔ)償還。機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑有如圖1中的 A、B、C、D四個(gè)通道。2C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封， 二者均屬靜密封。B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，當(dāng)端面摩擦磨損后，它僅僅能追隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微量的移動(dòng)，實(shí)際上仍然是一個(gè)相對(duì)靜密封。因此，這些泄漏通道相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易封堵。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯 V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助

3、密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。A通道則是旋轉(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)格腔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，在設(shè)計(jì)和安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保證端面單位面積壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶?。二、故障原因及處理方法以及工藝?biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封是水泵滲漏的主要原因,但是機(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

4、工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。在使用機(jī)械密封時(shí), 應(yīng)分析使用機(jī)械密封的各種因素, 使機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求且有充分的潤(rùn)滑條件, 這樣才能保證密封長(zhǎng)期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械密封亦稱端面密封 , 其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面 , 該端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)械外彈力的作用下 , 依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合 , 并相對(duì)滑動(dòng) , 從而防止流體泄漏。1.周期性滲漏3(1) 泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量大 , 輔助密封與軸的過(guò)盈量大 , 動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。在泵翻轉(zhuǎn) , 動(dòng)、靜環(huán)磨損后 , 得不到補(bǔ)償位移。對(duì)策 : 在裝配機(jī)械密封時(shí) , 軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)小于 0.1mm , 輔助密封與軸的過(guò)盈量

5、應(yīng)適中 , 在保證徑向密封的同時(shí) , 動(dòng)環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(dòng)(把動(dòng)環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來(lái)) 。(2) 密封面潤(rùn)滑水量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。對(duì)策 : 水室腔內(nèi)潤(rùn)滑水應(yīng)加到到高于動(dòng)、靜環(huán)密封面只間。(3) 轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。 原因是定子與上、 下端蓋未對(duì)中或葉輪和主軸不平衡 , 汽蝕或軸承損壞 (磨損 ) ,這種情況會(huì)縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。對(duì)策 : 可根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)來(lái)糾正上述問(wèn)題。2 由于壓力產(chǎn)生的滲漏(1) 高壓和壓力波造成的機(jī)械密封滲漏 由于彈簧比壓力及總比壓設(shè)計(jì)過(guò)大和密封腔內(nèi)壓力超過(guò) 3MPa 時(shí),會(huì)使密封端面比壓過(guò)大 , 液膜難以形成 ,密封端面磨損嚴(yán)重 , 發(fā)熱量增多 ,

6、 造成密封面熱變形。對(duì)策 : 在裝配機(jī)封時(shí) , 彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行 , 不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象 , 高壓條件下的機(jī)械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理 , 盡量減小變形 , 可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料 , 并加強(qiáng)冷卻的潤(rùn)滑措施 , 選用可的傳動(dòng)方式 , 如鍵、銷等。4(2) 真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封滲漏 泵在起動(dòng)、停機(jī)過(guò)程中 , 由于泵進(jìn)口堵塞 , 抽送介質(zhì)中含有氣體等原因 , 有可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓 , 密封腔內(nèi)若是負(fù)壓 , 會(huì)引起密封端面干摩擦 , 內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏氣 (水) 現(xiàn)象 , 真空密封與正壓密封的不同點(diǎn)在于密封對(duì)象的方向性差異 , 而且機(jī)械密封也有其某

7、一方向的適應(yīng)性。對(duì)策 : 采用雙端面機(jī)械密封 , 這樣有助于改善潤(rùn)滑條件, 提高密封性能。3 由于介質(zhì)引起的滲漏(1) 大多數(shù)潛污泵機(jī)械密封拆解后 , 靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的輔助密封件無(wú)彈性 ,有的已經(jīng)腐爛 , 造成了機(jī)封的大量滲漏甚至有磨軸的現(xiàn)象。 由于高溫、污水中的弱酸、弱堿對(duì)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件的腐蝕作用 , 造成了機(jī)械滲漏過(guò)大 , 動(dòng)、靜環(huán)橡膠密封圈材料為丁腈 40 , 不耐高溫 , 不耐酸堿 , 當(dāng)污水為酸性堿性時(shí)易腐蝕。對(duì)策 : 對(duì)腐蝕性介質(zhì) , 橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。(2) 固體顆粒雜質(zhì)引起的機(jī)械密封滲漏 如果固體顆粒進(jìn)入密封端面 , 將會(huì)劃傷或加快密封端面的磨損

8、,水垢和油污在軸 (套) 表面的堆積速度超過(guò)摩擦副的磨損速度 , 致使動(dòng)環(huán)不能補(bǔ)償磨耗位移 , 硬對(duì)硬摩擦副的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命要比硬對(duì)石墨摩擦副的長(zhǎng) , 因?yàn)楣腆w顆粒會(huì)嵌入石墨密封環(huán)的密封面內(nèi)。5對(duì)策 : 在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應(yīng)選用碳化鎢對(duì)碳化鎢摩擦副的機(jī)械密封。4 、因其他問(wèn)題引起的機(jī)械密封滲漏機(jī)械密封中還存在設(shè)計(jì)、選擇、安裝等不夠合理的地方。(1) 彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行 , 不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象 , 誤差±2mm , 壓縮量過(guò)大增加端面比壓 , 摩擦熱量過(guò)多 , 造成密封面熱變形和加速端面磨損 , 壓縮量過(guò)小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足 , 則不能密封。(2) 安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸 (或軸套 ) 端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋 (或殼體) 的端面應(yīng)倒角并修光 ,以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。以上總結(jié)了機(jī)械密封比較常見(jiàn)的滲漏原因。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。在使用機(jī)械密封時(shí), 應(yīng)分析使用機(jī)械密封的各種因素 ,