唐雨飛

【摘 要】密封失效問題對(duì)機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著較為嚴(yán)重的危害。本文主要從機(jī)械的設(shè)計(jì)階段、制造階段和使用階段入手，對(duì)機(jī)械密封失效的影響因素進(jìn)行了探究，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)這一問題的預(yù)防措施進(jìn)行了探究。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械密封失效；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；機(jī)械使用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，讓機(jī)械設(shè)備對(duì)密封性的要求不斷提高。從機(jī)械設(shè)備的使用過程來看，熱損效應(yīng)、材料腐蝕和安裝誤差等問題的存在，會(huì)讓一些旋轉(zhuǎn)設(shè)備出現(xiàn)密封失效的問題。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)階段密封失效影響因素

1.1 端面比壓對(duì)機(jī)械運(yùn)行的影響

端面比壓與機(jī)械密封端面之間存在著較為密切的聯(lián)系。在端面比壓增大的情況下，摩擦熱所導(dǎo)致的液膜蒸發(fā)問題會(huì)讓密封端面的磨損現(xiàn)象有所加劇。在端面比壓過小的情況下，機(jī)械密封會(huì)表現(xiàn)出泄露失效的問題，因而機(jī)械密封形式、摩擦狀態(tài)成為了端面比壓的主要影響因素。

1.2 彈簧的影響

彈簧元件在機(jī)械密封中發(fā)揮著補(bǔ)償和緩沖的作用。彈簧的彈性和其在高溫環(huán)境下穩(wěn)定性對(duì)端面密封比壓的大小有著直接的影響。如果彈簧在高溫作用下表現(xiàn)出彈力降低的問題，機(jī)械密封的密封性能也會(huì)表現(xiàn)出明顯降低的現(xiàn)象。

2 機(jī)械制造階段密封失效的影響因素

2.1 機(jī)械裝配質(zhì)量對(duì)機(jī)械密封的影響

機(jī)械裝配質(zhì)量對(duì)機(jī)械密封問題的影響主要表現(xiàn)在了以下幾個(gè)方面：第一是彈簧壓縮量過大所帶來的影響。這一問題的出現(xiàn)，會(huì)讓動(dòng)環(huán)密封圈出現(xiàn)變形問題。壓縮量過大的問題也會(huì)讓彈簧的應(yīng)力有所上升，這就會(huì)讓彈簧翹曲問題成為機(jī)械密封問題的主要影響因素。第二是動(dòng)環(huán)密封圈過緊的問題給密封問題帶來的影響；第三是動(dòng)環(huán)、靜環(huán)密封圈在配合過緊的情況下，給機(jī)械密封帶來的不利影響。第四，在動(dòng)環(huán)和靜環(huán)在裝配環(huán)節(jié)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象以后，二者在彈簧和密封腔端蓋壓力的影響下出現(xiàn)的傾斜磨損問題也會(huì)讓密封能力有所降低。

2.2 加工精度對(duì)機(jī)械密封的影響

加工精度涉及到了機(jī)械密封段固體表面的粗糙度和整體形狀誤差等多種因素。一般而言，機(jī)械密封是在混合摩擦狀態(tài)下工作的。在這樣的工作環(huán)境下，與機(jī)械密封中的彈簧壓力和密封介質(zhì)壓力有關(guān)的總外部載荷會(huì)讓密封零件出現(xiàn)磨損的問題。

3 機(jī)械使用階段密封失效的影響因素

3.1 不當(dāng)操作對(duì)機(jī)械密封的影響

機(jī)械設(shè)備的使用者在設(shè)備使用過程中，未按照操作規(guī)程進(jìn)行操作的行為，是導(dǎo)致機(jī)械密封失效的一大重要因素。在機(jī)械設(shè)備的操作條件不夠穩(wěn)定的情況下，密封腔內(nèi)的壓力的降低，會(huì)讓機(jī)械的端面比壓值有所下降。在密封端面的汽化半徑不斷增加的情況下，密封面摩擦狀態(tài)惡化所引發(fā)的摩擦熱問題會(huì)讓密封面的磨損現(xiàn)象有所加劇。在機(jī)械設(shè)備使用人員的不規(guī)范操作問題的影響下，一些機(jī)器設(shè)備的注水泵機(jī)組頻繁啟動(dòng)的問題也會(huì)給機(jī)械的密封帶來一定的影響。在注水泵機(jī)組頻繁重啟的情況下，機(jī)械密封副所受到的沖擊會(huì)成為機(jī)械密封失效問題的主要誘因。

3.2 抽空問題的影響

在機(jī)械設(shè)備處于正壓抽空的狀態(tài)下，泵類介質(zhì)的壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常大氣壓的壓力。但是在密封箱內(nèi)的借助壓力低于輸送溫度下的介質(zhì)的飽和蒸氣壓的情況下，借助在密封端面內(nèi)出現(xiàn)的汽化問題就會(huì)讓密封環(huán)出現(xiàn)劇烈的干磨損摩擦問題，這一現(xiàn)象的會(huì)讓密封面出現(xiàn)燒損或間歇性汽噴振動(dòng)問題。負(fù)壓抽空問題也會(huì)給機(jī)械密封帶來一些不利的影響。在負(fù)壓抽空階段，密封腔內(nèi)的壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常的大氣壓力。在作用在密封環(huán)動(dòng)環(huán)背面的閉合力等因素的影響下，動(dòng)環(huán)的軸向移動(dòng)現(xiàn)象會(huì)讓其與靜環(huán)有所脫離，因而動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩端面之間的負(fù)壓問題就會(huì)讓密封裝置在難以復(fù)位的情況下出現(xiàn)失效問題。

3.3 結(jié)垢問題的影響

結(jié)垢問題對(duì)一些泵類設(shè)備的使用壽命有著不利的影響。根據(jù)一些資料中的內(nèi)容的記載，水垢的生成溫度為80℃。在流入泵機(jī)械密封冷卻水水溫高于這一溫度的情況下，鈣鎂鹽類析出的問題是水垢問題的主要產(chǎn)生原因。在結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的情況下，循環(huán)水出口會(huì)被水垢堵塞，這就會(huì)讓機(jī)械密封水夾套的溫度有所上升。

4 機(jī)械密封失效問題的預(yù)防措施

為了對(duì)機(jī)械密封失效問題進(jìn)行有效避免，在密封結(jié)構(gòu)的選擇過程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、操作方便和易于維修的結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用。在對(duì)機(jī)械參數(shù)、材料等因素進(jìn)行了解以后，工作人員需要從機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作環(huán)境入手，對(duì)一些安全可靠的機(jī)械密封裝置進(jìn)行應(yīng)用。在密封設(shè)備應(yīng)用之前，機(jī)械設(shè)備用戶需要對(duì)各個(gè)部件的完好性進(jìn)行保障，進(jìn)而從機(jī)械密封的正確要求入手，完成機(jī)械設(shè)備的安裝工作。主機(jī)軸的竄動(dòng)量、擺動(dòng)；量和撓度等問題也是設(shè)備用戶不可忽視的問題。在安裝過程中，機(jī)械設(shè)備的使用者需要對(duì)游標(biāo)卡尺和百分表等工具進(jìn)行應(yīng)用。

在機(jī)械密封裝置的工作環(huán)境的溫度相對(duì)較高的情況下，機(jī)械設(shè)備使用者可以對(duì)沖洗輔助裝置進(jìn)行應(yīng)用。一些耐高溫材料的應(yīng)用，也可以對(duì)高溫給機(jī)械密封帶來的不利影響進(jìn)行避免。鉛墊片的應(yīng)用，們可以對(duì)微動(dòng)密封和彈簧的失彈問題進(jìn)行有效解決。為了對(duì)密封構(gòu)件在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行解決，相關(guān)人員需要對(duì)機(jī)械密封設(shè)備進(jìn)行定期檢查，對(duì)于一些已經(jīng)老化或者已經(jīng)出現(xiàn)問題的構(gòu)件及時(shí)進(jìn)行更換，進(jìn)而對(duì)密封系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提供保障。抽空問題對(duì)機(jī)械密封的影響是系統(tǒng)工藝操作不穩(wěn)定性的不利影響的表現(xiàn)，為了對(duì)機(jī)械的工藝條件提供保障，工作人員在泵的操作過程中，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的操作規(guī)程。

5 結(jié)論

機(jī)械密封本身是一種較為精密的部件，泄漏點(diǎn)多，對(duì)零件的加工精度及安裝有很多的要求.機(jī)械密封失效影響因素是事關(guān)機(jī)械密封質(zhì)量目標(biāo)的重要因素。在對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行探究的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械密封的設(shè)計(jì)水平、制造水平和安裝應(yīng)用水平進(jìn)行提升，可以有效促進(jìn)機(jī)械密封質(zhì)量的提升。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]