機(jī)械密封課件2016

1、湖北華電電力工程有限公司 -趙勝華目目 錄錄 一、機(jī)封一、機(jī)封原理原理 二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn) 四、機(jī)封分類四、機(jī)封分類 五五、密封材料、密封材料 六六、機(jī)封安裝、機(jī)封安裝 七七、失效分析失效分析 八、機(jī)封維護(hù)八、機(jī)封維護(hù) 九、機(jī)封檢修九、機(jī)封檢修 十、檢修案例十、檢修案例一、機(jī)械密封的工作原理一、機(jī)械密封的工作原理機(jī)械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。由于傳動軸與設(shè)備之間有一圈間隙，當(dāng)設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力與外界大氣壓力有差量時，會出現(xiàn)介質(zhì)外泄或空氣滲入。軸封的作用就在于消除此現(xiàn)象，以保證設(shè)備正常工作。機(jī)械密封作為軸封的一種，因其泄露量小、使用壽命長、無須經(jīng)常維

2、修等優(yōu)點(diǎn)故被普遍采用。機(jī)械密封是靠一對或幾對垂直于軸線的端面在流體機(jī)械密封是靠一對或幾對垂直于軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力作用下保持接合并相對滑動壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力作用下保持接合并相對滑動配以輔助密封而達(dá)到的阻漏的軸封裝置。配以輔助密封而達(dá)到的阻漏的軸封裝置。 機(jī)械密封組成 （1）由旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)組成的密）由旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)組成的密封端面，又稱摩擦副。封端面，又稱摩擦副。 （2）由彈簧元件組成的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。）由彈簧元件組成的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。 （3）輔助密封圈，包括動環(huán)密封）輔助密封圈，包括動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈。圈和靜環(huán)密封圈。 （4）使旋轉(zhuǎn)環(huán)隨軸一起旋轉(zhuǎn)的傳）使旋轉(zhuǎn)環(huán)隨軸一起旋轉(zhuǎn)的傳動元件。

3、動元件。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 構(gòu)成機(jī)封的基本元件構(gòu)成機(jī)封的基本元件有：有：端面密封環(huán)端面密封環(huán)（靜環(huán)動（靜環(huán)動環(huán)）、環(huán)）、彈性元件彈性元件、輔輔助密封助密封（如（如O型圈）、型圈）、傳動件傳動件（傳動螺釘）、（傳動螺釘）、防轉(zhuǎn)件防轉(zhuǎn)件和和緊固件緊固件二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 端面密封端面密封環(huán)環(huán)（靜、動環(huán)）：（靜、動環(huán)）：端面密封副的作用是使得端面密封副的作用是使得密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄露。它要求靜、動環(huán)具密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄露。它要求靜、動環(huán)具有良好的耐磨性。有良好的耐磨性。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 彈性元件（彈簧、波紋彈性元件（彈簧、波紋管）：管）：主要起預(yù)緊、補(bǔ)主要起預(yù)緊、

4、補(bǔ)償和緩沖作用，保證端償和緩沖作用，保證端面密封良好的貼合和動面密封良好的貼合和動環(huán)的追隨性，材料要求環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕、耐疲勞。耐腐蝕、耐疲勞。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 輔助密封（O型圈）：主要起靜環(huán)和動環(huán)的密封作用，同時也起到浮動和緩沖作用。保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性，動環(huán)與軸或軸套之間的密封性。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 傳動件（如傳傳動件（如傳動銷、傳動螺動銷、傳動螺釘和傳動突釘和傳動突耳）：耳）：作用是作用是將軸的轉(zhuǎn)矩傳將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)。材料給動環(huán)。材料要求耐磨和耐要求耐磨和耐腐蝕。腐蝕。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu) 防轉(zhuǎn)件：防轉(zhuǎn)件：它起到防止靜環(huán)它起到防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動和脫出的作用。

5、要求有轉(zhuǎn)動和脫出的作用。要求有足夠的長度，防止靜環(huán)在負(fù)足夠的長度，防止靜環(huán)在負(fù)壓下脫出，并要求正確定位，壓下脫出，并要求正確定位，防止靜環(huán)隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)。防止靜環(huán)隨動環(huán)旋轉(zhuǎn)。二、機(jī)封結(jié)構(gòu)二、機(jī)封結(jié)構(gòu)緊固件（緊定螺彈緊固件（緊定螺彈簧座、壓蓋、軸簧座、壓蓋、軸套）：套）：它起到靜、動環(huán)的它起到靜、動環(huán)的定位、緊固的作用。定位、緊固的作用。機(jī)械密封與軟填料密封對比機(jī)械密封與軟填料密封對比優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）密封密封性能高性能高，泄露量很小，泄露量很小，對于，對于長期運(yùn)轉(zhuǎn)長期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)的設(shè)備也能保證良好的密封效果。備也能保證良好的密封效果。（2） 使用壽命長，在化工介質(zhì)中一般能工作半年以使用壽命長，在化工介質(zhì)

6、中一般能工作半年以上上。（3）摩）摩擦功率消耗小，擦功率消耗小，減小了軸功率的損耗，減小了軸功率的損耗，其摩其摩擦功率擦功率約約為軟填料密封的為軟填料密封的10%50%。（4）維修周期長，維修周期長，補(bǔ)償裝置可再端面磨損后做微量補(bǔ)償裝置可再端面磨損后做微量的壓緊的壓緊，一般情況下不需經(jīng)常維修，一般情況下不需經(jīng)常維修。（5） 抗振性抗振性能能好，對好，對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動軸的振動以及軸的偏斜不軸的振動以及軸的偏斜不敏感敏感。（6）適用范圍廣，機(jī)械密封能用于高溫、低溫、高適用范圍廣，機(jī)械密封能用于高溫、低溫、高壓、真空壓、真空工況工況，以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)。，以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)。機(jī)械密封與

7、軟填料密封對比機(jī)械密封與軟填料密封對比缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對加工較復(fù)雜，對加工精度和質(zhì)量要求較高。精度和質(zhì)量要求較高。（2）因其復(fù)雜結(jié)構(gòu)安裝、拆卸不便。）因其復(fù)雜結(jié)構(gòu)安裝、拆卸不便。（3）一次維修和保養(yǎng)成本較高。）一次維修和保養(yǎng)成本較高。（4）單件價格較高）單件價格較高。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn) 密封性能好密封性能好。只要主只要主密封面的表面粗糙度密封面的表面粗糙度和平直度能保證達(dá)到和平直度能保證達(dá)到要求，只要材料耐磨要求，只要材料耐磨性能好，機(jī)械密封可性能好，機(jī)械密封可以達(dá)到很少泄漏量，以達(dá)到很少泄漏量，甚至肉眼看不到泄露。甚至肉眼看不到泄露。與填料、迷宮、浮環(huán)、與填料、迷宮

8、、浮環(huán)、螺旋等密封相比，泄螺旋等密封相比，泄漏量小得多。漏量小得多。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn) 使用壽命長。在機(jī)在機(jī)械密封中，只要磨損部分械密封中，只要磨損部分是密封摩擦副端面。一般是密封摩擦副端面。一般可以連續(xù)使用可以連續(xù)使用12年，個年，個別場合下也有用到別場合下也有用到510年。日本甚至規(guī)定最低使年。日本甚至規(guī)定最低使用一年。用一年。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn) 運(yùn)轉(zhuǎn)中不用調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)中不用調(diào)整。在運(yùn)轉(zhuǎn)中自動保持接。在運(yùn)轉(zhuǎn)中自動保持接觸，裝配后就不用向普通軟填料那樣需調(diào)觸，裝配后就不用向普通軟填料那樣需調(diào)整壓緊。整壓緊。 抗振性強(qiáng)，緩沖性好抗振性強(qiáng)，緩沖性好。由于波紋管式和。由于波紋管式和全補(bǔ)償式

9、機(jī)械密封的發(fā)展，使機(jī)械密封具全補(bǔ)償式機(jī)械密封的發(fā)展，使機(jī)械密封具有更好的抗振性，一般在轉(zhuǎn)速有更好的抗振性，一般在轉(zhuǎn)速n=3000r/min時，最大振幅不超過時，最大振幅不超過5mm。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn)功率損耗小功率損耗小。由于機(jī)械密封的端面接觸面由于機(jī)械密封的端面接觸面積小，摩擦功率損耗小，僅為填料密封積小，摩擦功率損耗小，僅為填料密封的的2030軸或軸套表面不易磨損軸或軸套表面不易磨損。由于機(jī)械密封與由于機(jī)械密封與軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運(yùn)動，軸或軸套的接觸部位幾乎沒有相對運(yùn)動，因此對軸或軸套的損傷很小。因此對軸或軸套的損傷很小。三、機(jī)封特點(diǎn)三、機(jī)封特點(diǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；裝配較難，更換

10、不便；價格昂貴。四、四、機(jī)封分類 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是使得密封補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是使得密封端面緊密貼合，由此端面緊密貼合，由此可分為可分為磁力機(jī)封、彈磁力機(jī)封、彈簧式機(jī)封、波紋管式簧式機(jī)封、波紋管式機(jī)封。機(jī)封。彈簧式機(jī)封彈簧式機(jī)封又有單彈又有單彈簧和多彈簧之別。國簧和多彈簧之別。國產(chǎn)采用單彈簧式較多。產(chǎn)采用單彈簧式較多。波紋管波紋管的材料有橡膠、的材料有橡膠、聚四氟乙烯和焊接的聚四氟乙烯和焊接的金屬薄片等。金屬薄片等。四、四、機(jī)封分類 根據(jù)密封端面的數(shù)量和布置方式可分為單端面、雙端單端面、雙端面及多端面機(jī)面及多端面機(jī)械密封械密封。 五、密封材料五、密封材料 密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。密封材料應(yīng)滿足密封功能的要

11、求。密封材料的要求一般是：密封材料的要求一般是： 1） 材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；2） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；3） 壓縮性和回彈性好，永久變形小壓縮性和回彈性好，永久變形小4） 高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂不脆裂；五、密封材料五、密封材料 5） 抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì) 中能長期工作，其體積和硬度變化小，且中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附金屬表面；不粘附金屬表面；6） 摩擦系數(shù)小，耐磨性好；摩擦系數(shù)小，耐磨性好；7） 具有與密封面結(jié)合的柔軟

12、性；具有與密封面結(jié)合的柔軟性； 8） 耐老化性好，經(jīng)久耐用；耐老化性好，經(jīng)久耐用；9） 加工制造方便，價格便宜，取材容易。加工制造方便，價格便宜，取材容易。五、密封材料五、密封材料 機(jī)械密封常用的密封材料有橡膠類、塑料機(jī)械密封常用的密封材料有橡膠類、塑料類、合金類和新陶瓷等。類、合金類和新陶瓷等。 新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金剛石。新陶瓷如碳化硅，它的硬度接近于金剛石。 橡膠類常用來做輔助密封件。常用的有氯橡膠類常用來做輔助密封件。常用的有氯丁橡膠、丁氰橡膠、硅橡膠等。丁橡膠、丁氰橡膠、硅橡膠等。 硬質(zhì)合金如氮化硅，不銹鋼如硬質(zhì)合金如氮化硅，不銹鋼如304、304L、316、316L等等

13、塑料如聚四氟乙烯等塑料如聚四氟乙烯等六、機(jī)械密封安裝六、機(jī)械密封安裝（1）安裝前首先要檢查機(jī)械密封各部件是齊全、完好，有無裂痕和缺失。（2）檢查旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)密封端面是否平整，有無劃痕，有無雜質(zhì)，有無銹蝕，端面間隙是否一致。（3）檢查靜密封圈是否有完好，大小選擇是否合適。（4）動環(huán)是否正常安裝，有無卡死。（5）檢查補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是否正常工作。六、機(jī)械密封安裝六、機(jī)械密封安裝（6）檢查各部件間隙是否合適（7）垂直安裝，安裝時避免碰擊、敲打，避免摩擦，防止密封副損壞。（8）安裝時在表面涂一層清潔的機(jī)械油，以便能順利安裝。 （9）安裝壓蓋時，擰緊螺絲必須受力均勻，避免靜環(huán)端面與軸心線產(chǎn)生偏差。七、機(jī)封失效

14、形式七、機(jī)封失效形式 旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面則是做著相當(dāng)運(yùn)動的動密封。因此它是整個機(jī)械密封裝置中的主密封，同時也決定密封效果和機(jī)械密封的壽命。機(jī)械密封在工作過程中，由于旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)兩個密封端面緊密配合，使密封端面之間形成一道微小間隙，當(dāng)介質(zhì)通過此間隙時，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時液膜也起到潤滑和冷卻的作用，使機(jī)械密封的壽命增長。為了保證密封端面間必需的液膜，必須嚴(yán)格控制端面上的壓力，若壓力過大，則不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜，從而導(dǎo)致端面的快速磨損；若壓力過小，則影響密封效果導(dǎo)致泄漏量增加。七、機(jī)封失效形式七、機(jī)封失效形式 1.靜壓試驗時泄漏。靜壓試驗時泄漏。機(jī)械密封在安裝時由于不

15、細(xì)心，往往會使密封端面被碰傷、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、壓蓋沒有壓緊，機(jī)器、設(shè)備精度不夠，使密封面沒有完全貼合，都會造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏，則是軸套密封圈裝配時未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。七、機(jī)封失效形式七、機(jī)封失效形式 2.周期性或陣發(fā)性泄漏。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、軸向竄動量太大，都會造成泄漏。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，給密封端面一個推力，旋轉(zhuǎn)起來使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個比壓，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)。

16、但在實際設(shè)計當(dāng)中，由于設(shè)計的不合理，往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量，對機(jī)械密封的使用是非常不利的。七、機(jī)封失效形式七、機(jī)封失效形式 3.機(jī)械密封的經(jīng)常性泄漏。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)子振動引起的泄漏，傳動、緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動引起泄漏，機(jī)械密封輔助機(jī)構(gòu)引起的泄漏，由于介質(zhì)的問題引起的經(jīng)常性泄漏等。七、機(jī)封失效形式七、機(jī)封失效形式 4.機(jī)械密封振動偏大。機(jī)械密封振動偏大。機(jī)械密封振動偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動偏大的

17、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)生振動的根源，如泵軸設(shè)計不合理、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。八、八、機(jī)械密封維護(hù)機(jī)械密封維護(hù) （1）在沒有介質(zhì)通過時禁止啟動設(shè)備。避免端面干摩。 （2）保證機(jī)封封液的潔凈度，確保不含固體顆粒，減弱密封面的摩擦，延長機(jī)封壽命。 （3）要注意冷卻液的流量，不要斷流，要定期檢查冷卻液溫度變化。 （4）保證介質(zhì)的潔凈度，定期檢查、清洗過濾網(wǎng)。九、九、機(jī)械密封檢修機(jī)械密封檢修 安裝時注意事項： 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

18、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。九、九、機(jī)械密封檢修機(jī)械密封檢修 安裝時注意事項安裝時注意事項： 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，另速端面磨損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。 動環(huán)安裝后需保證能在軸上靈活移動，將動環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自動彈回來。九、九、機(jī)械密封檢修機(jī)械密封檢修 拆卸時注意事項拆卸時注意事項： 在拆卸機(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?？勺鲆粚︿摻z勾子，在對自負(fù)盈虧方向伸入傳動座缺口處，將密封裝置拉出。

19、如果結(jié)垢拆卸不下時，應(yīng)清洗干凈后再進(jìn)行拆卸。 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。 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。因為在之樣楹動后，摩擦副原來運(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。十、十、機(jī)械密封檢修機(jī)械密封檢修案例案例事件經(jīng)過 2016年1月19日9時許，巡檢發(fā)現(xiàn)#6機(jī)#1前置泵非驅(qū)動端軸承聲音異常，機(jī)封甩水大，立即聯(lián)系運(yùn)行停泵，并辦理工作票退出檢修。工作票安措布置完畢余壓泄盡之后，依次拆下軸承，機(jī)封等，解體檢查發(fā)現(xiàn)軸承保持架松脫，機(jī)封動靜環(huán)結(jié)合面有磨損，更換一件新機(jī)封（LTJ100），更換兩件新軸承（7319BECBM），調(diào)整非驅(qū)動端軸承外圓膨脹間隙合格，押票試運(yùn)啟泵后非驅(qū)動端機(jī)封漏水大，重新布置安措后拆下機(jī)封發(fā)現(xiàn)靜環(huán)破損，更換一套新機(jī)封后按要求回裝，試運(yùn)機(jī)封仍然漏水大，再次重新布置安措，壓力到零后解體發(fā)現(xiàn)機(jī)封靜環(huán)破損，內(nèi)圈有明顯高溫發(fā)黑痕跡。再次更換一套新機(jī)封后回裝，至1月20日18時30分試運(yùn)正常，機(jī)封無漏水，軸承溫度以及振動正常，完工消票。十、十、機(jī)械密封檢修機(jī)械密封檢修案例案