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發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 17:50:07 人氣:133363 來源:川工密封
一、林甸機(jī)械密封的工作原理和特點(diǎn)
林甸機(jī)械密封,也稱為端面密封,是旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)密封。它依靠彈簧和密封介質(zhì)的壓力,在旋轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臄D壓力,使兩個(gè)端面緊密貼合(端面之間保持很薄的油膜,潤(rùn)滑動(dòng)環(huán)和靜環(huán))。因此,介質(zhì)通過密封端面的阻力很大,從而防止液體或氣體物質(zhì)的泄漏,達(dá)到密封的目的。
林甸機(jī)械密封具有性能可靠、泄漏小、使用壽命長(zhǎng)、功耗低、無需頻繁維護(hù)、對(duì)軸磨損小的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足生產(chǎn)自動(dòng)化和高溫、低溫、真空、高速以及各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)和含固體顆粒介質(zhì)等惡劣工況的密封要求。因此,林甸機(jī)械密封是世界上這些設(shè)備最重要的軸封方式。但林甸機(jī)械密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造安裝精度高,成本高,對(duì)維修人員技術(shù)要求高。因此,保證林甸機(jī)械密封的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命至關(guān)重要。
二、林甸機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
林甸機(jī)械密封一般由四部分組成:即由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的密封端面(摩擦副);輔助密封圈(多為O型圈);彈性元件為主要零件的緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu);使動(dòng)環(huán)隨軸旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。密封分為單密封和雙密封兩種形式,單密封為一套密封只有1對(duì)動(dòng)靜環(huán),靠物料冷卻密封面,不需要密封水;雙密封為一套密封有2對(duì)動(dòng)靜環(huán),靠密封水冷卻,適合物料溫度較高的場(chǎng)合使用。我廠使用的密封多為雙密封形式。
1、摩擦副,即動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的總稱,是構(gòu)成林甸機(jī)械密封的主要元件,在很大程度上決定了林甸機(jī)械密封的使用性能。
2、機(jī)械密封的輔助密封圈共有兩個(gè),即動(dòng)環(huán)和軸套之間的密封以及靜環(huán)與壓蓋之間的密封。由它造成的故障就是泄漏量大。他們一般屬于靜密封,但當(dāng)密封端面和軸的中心線不垂直時(shí),軸向運(yùn)動(dòng)的位移量就比較大。輔助密封圈的材料大多是合成橡膠或柔性石墨、聚四氟乙烯,在軸向力的反復(fù)作用下,它們會(huì)逐漸老化、磨損、斷裂,喪失密封性能。
3、緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的主要零部件是彈性元件,即具有一定屈服系數(shù)的彈簧或波紋管,其作用是保持密封端面的貼合,其中波紋管可采用橡膠、聚四氟乙烯和焊接金屬等材料制作。
4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。軸套對(duì)機(jī)械密封的影響主要是軸套表面的磨損和定位螺栓的脫落失效。軸套表面磨損后會(huì)使軸套外徑變小,密封沒有過盈力而產(chǎn)生泄漏,磨損同時(shí)也會(huì)使軸套表面出現(xiàn)溝槽導(dǎo)致密封圈和軸套之間的摩擦力增大,彈性力不足以克服該阻力,失去補(bǔ)償作用。有些密封補(bǔ)償機(jī)構(gòu)有定位螺栓,螺栓脫落后會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)償機(jī)構(gòu)帶著動(dòng)環(huán)及其密封圈與軸套之間打轉(zhuǎn),從而破壞動(dòng)環(huán)密封圈、軸套和補(bǔ)償機(jī)構(gòu),從而導(dǎo)致密封泄漏和損壞。
三、機(jī)械密封常見故障及處理
在安裝運(yùn)行過程中常見的機(jī)械密封失效現(xiàn)象有以下幾種:
1、 加水或靜壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生泄漏
泵的機(jī)械密封安裝完成后,要進(jìn)行水壓試驗(yàn),以檢查機(jī)械密封的安裝質(zhì)量。一般來說,只要熟悉泵的結(jié)構(gòu)和細(xì)心觀察,就可以從泄漏量或泄漏部位來正確判斷泄漏的原因。
⑴機(jī)械密封泄漏量較小,說明動(dòng)環(huán)或靜環(huán)的密封圈在安裝過程中出現(xiàn)了問題,若泄漏量偏大,則表明動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間的接觸面不平,或安裝時(shí)發(fā)生碰傷及損壞,導(dǎo)致密封失效,不能形成緊密的密封面。
?、菩孤┝枯^小,盤車后泄漏量沒有增大,說明動(dòng)環(huán)或靜環(huán)的橡膠密封圈在安裝時(shí)強(qiáng)行擠入導(dǎo)致?lián)p壞;若盤車后泄漏量增大,說明動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面不平或損壞。
?、切孤┑乃樦幂S的方向漏出,說明動(dòng)環(huán)密封圈出現(xiàn)了問題;若水從四周漏出,則說明靜環(huán)密封圈失效。
2、 生產(chǎn)運(yùn)行過程中發(fā)生泄漏
在離心泵發(fā)生的故障當(dāng)中,發(fā)生最多的水泵在運(yùn)行過程中突然發(fā)生的機(jī)械密封泄漏。總結(jié)運(yùn)行過程中發(fā)生機(jī)械密封泄漏的主要原因:
?、烹x心泵入口有金屬顆?;虍愇镞M(jìn)入動(dòng)靜環(huán)之間的密封端面,造成密封面磨損。
⑵機(jī)械密封安裝時(shí)過緊,在泵體啟動(dòng)后高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)之間的密封面嚴(yán)重磨損。
⑶彈簧壓縮量調(diào)整不合適。調(diào)整彈簧的壓縮量就是調(diào)整機(jī)械密封的端面比壓,是關(guān)系到密封性能及使用壽命的重要參數(shù),與密封的結(jié)構(gòu)形式、彈簧大小以及介質(zhì)壓力有關(guān)。端面比壓過大將損壞摩擦副,過小則容易泄漏。
?、葎?dòng)環(huán)密封圈松緊。動(dòng)環(huán)密封圈過緊有害無益,一是加劇密封圈和軸套之間的磨損,過早泄漏;而是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、位移的阻力,在工作狀況變化頻繁時(shí)無法適當(dāng)調(diào)整;三是彈簧彈簧過度疲勞容易損壞;四是使密封圈變形,影響密封效果。
?、伸o環(huán)密封圈松緊。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)好一些,特別是有些沒有靜環(huán)防轉(zhuǎn)銷的密封,必須保證靜環(huán)密封圈有一定的過盈量,從而給靜環(huán)一定的預(yù)緊力,防止靜環(huán)打轉(zhuǎn)。但過緊將導(dǎo)致:一是引起靜環(huán)密封過度變形影響密封效果;二是有些靜環(huán)材料為石墨、陶瓷,材質(zhì)較脆,過度受力容易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環(huán)。因此,靜環(huán)的內(nèi)勁一般比軸徑大1~2mm,O型圈的過盈量比孔徑大0.6mm左右為適;如是石墨、陶瓷材質(zhì)靜環(huán)采用靜環(huán)套,其過盈量在0.4~0.5mm為適。密封圈裝配時(shí)的松緊程度以涂上潤(rùn)滑脂后以雙手壓入為準(zhǔn)。手能很輕松壓入則太松,雙手用力壓入則太緊。
?、时每辙D(zhuǎn)或密封水管脫落、密封水過小。這種情況的發(fā)生主要是由于操作工的操作不精心造成的,在我廠大部分密封損壞都是此原因造成的,占密封損壞的70%~80%。泵空轉(zhuǎn)只要1~2分鐘會(huì)使單密封由于密封面溫度過高而燒壞;對(duì)于雙密封而言,長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)才可能燒壞物料端的密封面。泵密封水管脫落則會(huì)使雙密封電機(jī)端的密封很快燒壞,物料端的密封也會(huì)因物料溫度高而快速上升燒損。總之泵空轉(zhuǎn)和密封水管脫落會(huì)使密封面處于干磨狀態(tài),造成石墨材質(zhì)的密封面出現(xiàn)深而粗的環(huán)狀溝槽,碳化硅、硬質(zhì)合金、陶瓷材質(zhì)等硬材質(zhì)的密封面出現(xiàn)徑向裂紋或斷裂、崩落,輔助密封圈老化、龜裂、變色、粘結(jié),熱裝式硬質(zhì)合金密封環(huán)脫落。我廠大部分物料溫度在50~80℃,如密封水過小則會(huì)使密封面溫度升高,密封附近水份汽化發(fā)生氣蝕,導(dǎo)致泵打不走料,從而損壞機(jī)械密封,造成泄漏,這種情況在我廠板框間的三級(jí)泵上發(fā)生比較頻繁。
3、 機(jī)械密封本身質(zhì)量問題引發(fā)的泄漏。
?、琶芊饷婢炔粔?。更換機(jī)械密封時(shí),要認(rèn)真檢查所換的機(jī)械密封,特別是動(dòng)靜環(huán)的密封面光潔度是否良好。一般來說,動(dòng)環(huán)、靜環(huán)密封面的平面度應(yīng)在≤0.0009mm以內(nèi)。
?、苿?dòng)環(huán)的彈簧是否好用。應(yīng)注意彈簧壓縮比是否合適,彈簧與軸或軸套之間的間隙是否合理。傳動(dòng)方式是否有問題,端面寬度是否合理以及摩擦副的配對(duì)情況等。
4、 檢修不當(dāng)引發(fā)的泄漏
在更換機(jī)械密封過程中,一定要注意檢修質(zhì)量,維修人員對(duì)于動(dòng)靜環(huán)的密封面和密封圈等的安裝要特別小心,經(jīng)常出現(xiàn)操作不當(dāng)造成密封面劃傷、密封圈損壞等問題。對(duì)于我廠通過錐套和鎖緊套聯(lián)接的SPS系列泵,一定要保證錐套鎖緊、電機(jī)軸承完好、泵徑向跳動(dòng)≤0.04mm。
四、日常檢修中的安裝、維護(hù)
1、機(jī)械密封安裝使用的一般原則
?、排逶O(shè)備的情況。要了解設(shè)備轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速、軸徑;要對(duì)設(shè)備制造精度和密封腔尺寸,設(shè)備本身的使用壽命以及設(shè)備在生產(chǎn)工藝中的地位等方面做全面均衡的考慮。
?、乒浪憬橘|(zhì)壓力。泵的密封腔一般不是泵的出口壓力,而是低于泵的出口壓力,約為泵出口壓力的1/3。
⑶弄清密封介質(zhì)的情況。要了解密封介質(zhì)的狀態(tài),輸送介質(zhì)是氣態(tài)還是液態(tài),介質(zhì)是否含顆粒物及顆粒狀況;了解介質(zhì)的性質(zhì)、溫度,以便合理選型及采用必要的冷卻、沖洗、潤(rùn)滑措施。
2、機(jī)械密封安裝使用的技術(shù)要求
?、虐惭b機(jī)械密封部位的軸或軸套的徑向跳動(dòng)應(yīng)符合下表要求。軸和軸或軸套外徑徑向跳動(dòng)公差¢10~50mm0.03mm≥¢50~120mm0.05mm軸套的表面粗糙度應(yīng)符合技術(shù)要求。
?、苽鲃?dòng)軸的軸向串動(dòng)不超過0.2mm。
?、敲芊馇惑w端面對(duì)軸表面的跳動(dòng)公差應(yīng)符合下表要求:軸或軸套外徑徑向跳動(dòng)公差¢10~50mm0.03mm≥¢50~120mm0.05mm
?、葘?duì)于某些靠彈簧傳動(dòng)的機(jī)械密封必須注意彈簧的旋向,即軸旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)使彈簧越來越緊,否則密封失效,彈簧旋向的旋轉(zhuǎn)由下述方法確定:由靜環(huán)向動(dòng)環(huán)看,軸順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)用右旋彈簧,反之,則選用左旋彈簧。
3、機(jī)械密封的安裝方法及注意事項(xiàng)
機(jī)械密封部件在制造精度或安裝精度上要求都很嚴(yán)格,如果安裝不當(dāng),就會(huì)影響密封的使用壽命和密封性能,嚴(yán)重時(shí)將使密封迅速失效。
?、虐惭b前的準(zhǔn)備工作及安裝注意事項(xiàng)
a、檢查要進(jìn)行安裝的機(jī)械密封型號(hào)、規(guī)格是否正確,零件是否缺少。
b、檢查機(jī)械密封各元件是否有損失,特別是動(dòng)靜環(huán)的密封端面是否碰傷,如發(fā)現(xiàn)損壞,須進(jìn)行返修或更換。各密封元件用汽油或煤油清洗干凈,保證各元件表面無灰塵、異物。
c、軸或軸套表面及密封腔內(nèi)壁、密封端蓋內(nèi)表面是否有毛刺、異物等,如發(fā)現(xiàn)毛刺應(yīng)修平、打光,并進(jìn)行清洗,保持清潔。
d、不要用不干凈的布或棉紗擦洗密封面,應(yīng)使用干凈柔軟的紗布、脫脂棉之類的東西擦洗。
e、裝配時(shí)應(yīng)保持清潔,保證密封面不被劃傷、碰壞,為便于安裝,可在密封面及密封圈和與其配合處抹少量的潤(rùn)滑脂,以免啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生干磨。
⑴、機(jī)械密封的裝配順序:
a、密封靜環(huán)的安裝:先將防轉(zhuǎn)銷裝入靜環(huán)座中,再將靜環(huán)裝入靜環(huán)座中,注意將靜環(huán)上的凹槽對(duì)準(zhǔn)防轉(zhuǎn)銷。
b、密封動(dòng)環(huán)的安裝:將密封的旋轉(zhuǎn)部件按先后次序組裝到軸上。若有軸套則先把動(dòng)環(huán)部件裝入軸套,然后把裝有動(dòng)環(huán)的軸套裝到軸上。
c、端蓋裝在密封體上,用螺絲均勻擰緊。
d、盤動(dòng)試車是否輕松,若盤不動(dòng)或吃力,則需要檢查裝配尺寸是否正確。
五、機(jī)械密封的啟動(dòng)與運(yùn)行維護(hù)
運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ),因此,在日常生產(chǎn)中只要從細(xì)微入手,才能保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1、啟動(dòng)前的檢查:
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)前應(yīng)進(jìn)行靜壓試驗(yàn),檢查密封是否有泄漏。如泄漏較多,應(yīng)查清原因予以消除。
c、按泵旋轉(zhuǎn)方向盤車,檢查是否輕松均勻。如盤車吃力或卡死,應(yīng)檢查裝配尺寸是否有誤。啟動(dòng)前盤車還可防止應(yīng)突然啟動(dòng)造成密封環(huán)碎裂現(xiàn)象發(fā)生。
d、啟動(dòng)前應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體,排氣。
2、啟動(dòng)及運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng):
a、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)泄漏量仍不減少,須停泵檢查。
b、在運(yùn)行中,應(yīng)避免物料打空抽干和密封水脫落的現(xiàn)象,以免造成密封干磨損壞。
c、經(jīng)常巡視檢查密封情況,如泄漏嚴(yán)重且無好轉(zhuǎn)趨勢(shì),則應(yīng)進(jìn)行停泵檢查。
六、結(jié)束語
針對(duì)化工林甸離心泵林甸機(jī)械密封出現(xiàn)的問題,總結(jié)了機(jī)械密封比較常見的滲漏原因。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)械密封適用與各種泵的技術(shù)要求和使用要求,以保證密封長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,切實(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本。