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机械密封的动环与静环及其材质

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  机械密封结构由动环(旋转环)、静环(静止环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、密封圈等元件组成,但机械密封动静环怎么区分、动环与静环的材质是什么、动环和静环的距离间隙、动环和静环怎么安装等知识,某些工友不甚掌握,现在达能化机张工以水泵用双端面机械密封的安装为例详细讲解:
          
      
  机械密封动环静环怎么区分:
          
   1、旋转方式不同:静环在高温高速下沿轴旋转;动环在弹簧的推力下沿轴向运动。
   2、接触面不同:静环接触面较窄,操作起来比较方便;动环接触面较宽,操作不是很容易;
   3、是否在压盖上:静环装在压盖上,和弹簧连一起;动环装在轴上,静环不转动,动环与轴一起转动;


  机械密封动环与静环的材质
   由动环和静环所组成的摩擦副是机械密封的重要零件,水泵机械密封的摩擦副在工作中高速旋转,同时承受一定的压力、防止介质的腐蚀性及温度的变化,所以对材料的要求是——
   1、力学性能:具有较高的弹性模量、强度及许用PV值、较低的摩擦系数和线膨胀系数、优良的耐磨性和自润滑性以及良好的不渗透性等。
   2、腐蚀性能:具有良好的化学性能,能防止因介质的腐蚀、磨蚀、溶解和溶胀等导致的损坏。
   3、热力性能:具有良好的导热性、耐热性、耐寒性和温度突变的适应性。
   4、摩擦副常用的非金属材料有:碳石墨、碳化钨合金、陶瓷、聚四氟乙烯和塑料等;常用的金属材料有:硬质合金、镍铬钢、铬钢、青铜、碳钢和铸铁等,其中石墨和碳化钨合金的性质如下:
   石墨的优点是耐腐蚀性和自润滑性好,摩擦系数小,耐热冲击性好并易加工,缺点是机械强度低,有孔隙。石墨的这两个缺点可以用浸渍和渗碳的办法改善,浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种,浸树脂石墨耐腐蚀性好,但不耐高温(耐温约170—200℃);浸渍金属石墨耐温性好(浸青铜、铝、铅等耐高温可达400~500℃),但耐腐蚀性差。石墨是使用最广泛的非金属材料,用作中低速机械密封的动环和高速机械密封的静环。
   碳化钨合金由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高的金属碳化物,是用加粘结剂粉末冶金的办法,压制烧结成型,优点是硬度、强度都很高,耐磨、耐高温、耐腐蚀、线膨胀系数低,缺点是性脆,加工困难。碳化钨是应用更广泛的端面密封副材料,多用作中低速机械密封的静环,高速机械密封的动环。
   5、当机械密封在高压介质中时,由高压介质引起的端面比压如果超出其适应范围,会导致液膜破坏,引起发热和磨损;高压易使摩擦副变形及碎裂,从而使机械密封失效,所以要求高压下工作的摩擦副材料必须具有足够的刚度及强度,所以要用硬质合金、陶瓷、喷涂陶瓷等耐压且强度和刚度都高的材质。
   6、当机械密封在高转速情况下时,机械密封由于线速度大,密封面上的摩擦热和磨损加大,所以摩擦副材料应采用摩擦系数较低的导热好的陶瓷浸铜石墨等材质。
   7、当机械密封在高温环境中时,如果处理不当易产生橡胶制品的老化、零件的变形等,使机械密封泄漏,使用应选用耐高温的材料,如烧结氧化铝瓷(刚玉陶瓷)、堆焊硬质合金等材质。

       

  动环和静环怎么安装?
   动环和静环间相对贴合旋转的密封是动密封,是依靠弹簧加荷装置和介质压力,使动环和静环的接触面上产生一个合适的压紧力,是这两个光洁、平直的端面紧密贴合,端面间维持一层极薄的流体膜来达到密封的目的,根据这个机械密封动环与静环的工作原理,我们就很容易掌握动环和静环怎么安装:
   1、安装尺寸的确定
安装时,应按产品的使用说明书或样本,保证机械密封的安装尺寸。
   2、装入前,轴(轴套)、压盖应没有毛刺,轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应该清洗干净。为减少摩擦阻力,轴上安装机械密封的部位要薄薄地涂上一层油,以进行润滑,考虑到橡胶O形圈的相溶性,若不宜用油,可涂肥皂水。浮装式静环不带防转销的结构,不宜涂油,应干式装入压盖。
          
   3、先将静环与压盖一起装在轴上,注意不要与轴相碰,然后将动环组件装入。弹簧座或传动座的紧定螺钉应分几次均匀拧紧。在未固定压盖之前,用手推补偿环作轴向压缩,松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象,然后将压盖螺拴均匀地锁紧。另外要注意:静环密封圈不是越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。

        

  安装时的注意事项
   1、安装前要认真检查集结密封零件数量是否足够,各元件是否有损坏,特别是动、静环有无碰伤、裂纹和变形等缺陷。如果有问题,需进行修复或更换新备件。
   2、检查轴套或压盖的倒角是否恰当,如不符合要求则必须进行修整。
   3、机械密封各元件及其有关的装配接触面,在安装前必须用丙酮或无水酒精清洗干净。安装过程中应保持清洁,特别是动、静环及辅助密封元件应无杂质、灰尘。动、静环表面涂上一层清洁的机油或透平油。
   4、上紧压盖应在联轴器找正后进行。螺栓应均匀上紧,防止压盖断面偏斜,用塞尺或专用工具检查各点,其误差不大于0.05毫米。
             
   5、检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(及同心度),必须保证四周均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.10毫米。
   6、弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,要求误差±2.00毫米,过大会增加断面比压,加速断面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用,弹簧装上后在弹簧座内要移动灵活。用单弹簧时要注意弹簧的旋向,弹簧的旋向应与轴的转动方向相反。
   7、动环安装后须保持灵活移动,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
   8、先将静环密封圈套在静环背部后,再装入密封端盖内。注意保护静环断面,保证静环断面与端盖中心线的垂直度,且将静环背部的防转槽对准防转销,但勿使其中互相接触。
   9、安装过程中决不允许用工具直接敲打密封元件,需要敲打时,必须使用专用工具进行敲打,以防密封元件的损坏。

           
          
   达能化机张工精通机械密封工作原理和5个密封点,娴熟
机械密封动环定位及动环静环距离、间隙、压缩量等机械密封动环和静环怎么安装的技术技能,备有动环和静环的安装视频(可索取观看),助力用户安装使用机械密封获得更好效益。

2021年4月19日 09:55
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