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        機(jī)械密封的要求及故障處理措施

        2010-08-15 00:55:42龍永強(qiáng)
        時代農(nóng)機(jī) 2010年7期
        關(guān)鍵詞:動環(huán)動靜密封面

        龍永強(qiáng)

        (大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 錫林郭勒 027300)

        機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用非常廣泛,機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運行甚至引發(fā)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,指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在液體壓力和補償機(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。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)及其他類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。

        機(jī)械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn),動環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面,以防止介質(zhì)泄漏。動環(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。密封元件起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用,同時彈性元件對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實際運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的,機(jī)械密封的正常運行與它的自身性能、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

        機(jī)械密封件在運行當(dāng)中,密封端面經(jīng)常會出現(xiàn)磨損、熱裂、變形、破損等情況,彈簧用久了也會松弛、斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。

        2.1 機(jī)械密封振動、發(fā)熱故障原因

        設(shè)備旋轉(zhuǎn)過程中,會使動靜環(huán)貼合端面粗糙,動靜環(huán)與密封腔的間隙太小,由于振擺引起碰撞從而引起振動。有時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夾有顆粒雜質(zhì),也會引起機(jī)械密封的振動和發(fā)熱。

        2.2 機(jī)械密封介質(zhì)泄漏的故障原因

        (1)靜壓試驗時泄漏。機(jī)械密封在安裝時由于不細(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。

        (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、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0.25 mm以內(nèi)。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。

        (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。

        (4)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。

        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機(jī)械密封的效果非常有利。為了提高密封效果,對動靜環(huán)的摩擦面的光潔度和不平度要求較高。動靜環(huán)的摩擦面的寬度不大,一般在2~7 mm之間。

        3.1 機(jī)械密封振動、發(fā)熱的處理

        如果是動靜環(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)動外徑,至少保證0.75 mm的間隙。如果是摩擦副配對不當(dāng),就要更改動靜環(huán)材料,使其耐溫,耐腐蝕。這樣就會減少機(jī)械密封的振動和發(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)械密封時一定要嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行裝配,同時還要注意以下事項。

        (1)裝配要干凈光潔。機(jī)械密封的零部件、工器具、潤滑油、揩拭材料要十分干凈。動靜環(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,橡膠輔助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌,以免脹大變形,過早老化。動靜環(huán)組裝完后,用手按動補償環(huán),檢查是否到位,是否靈活;彈性開口環(huán)是否定位可靠。動環(huán)安裝后,必須保證它在軸上軸向移動靈活。

        3.3 泵軸竄量大的處理

        合理地設(shè)計軸向力的平衡裝置,消除軸向竄量。為了滿足這一要求,對于多級離心泵,設(shè)計方案是:平衡盤加軸向止推軸承,由平衡盤平衡軸向力,由軸向止推軸承對泵軸進(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、潤滑、沖走雜物等作用。

        3.5 泵振動的處理措施

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

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