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机械密封的五个密封点

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机械密封结构由静环、动环、弹性和弹簧座、紧定螺钉及动环和静环的辅助密封圈等基本元件组成,是一种阻止介质泄漏的旋转机械轴封装置,一般有五个密封点(亦称5个泄漏点):1、动静环的密封,2、动环于轴套的密封,3、静环于静环座的玩密封,4、静环座于泵体的密封,5、轴套于轴的密封,其结构示意图及密封点图如下:
                 


  机械密封原理:
   机械密封工作时,由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动,由于两个密封端面的紧密配合,使密封端面之间的交界(密封界面)形成一微小间隙,当有压介质通过此间隙时,形成极薄的液膜,产生阻力,阻止介质泄漏,同时液膜又使得端面得以润滑,获得长期密封效果。原理图如下:
                       
       
  如何判断密封泄漏?
   首先要精通机械密封结构与泄漏的关系
   我们知道,机械密封是一个由一系列简单设计元件组成的组合机构(如下图),密封作用由两个带平面的主密封环完成,以防止泄漏,其中一个密封环与轴连在一起转动,另一个密封环固定在壳体上,为了密封离心泵轴,静密封环安装在密封腔压盖上;在泵轴转动期间,装在轴上的密封环的密封面与对面的静环密封面相摩擦,这两个密封接触面的接触作用类似轴承,并且受到磨损,而任何形式的系统泄漏都必须通过这个密封接触面,作用在轴向的力使密封环始终保持摩擦接触,其来源可以为机械的或者是液压的,在很多设计中,取两者之和。所以,这种稳定的接触可以防止从摩擦面间泄漏或使泄漏量减到最小。
        
   其次要找出机械密封泄漏点,(可参看本文第一个图片)如下:
    1、动静环接触端面:这是机械密封的主要密封面,是决定密封的摩擦、磨损和密封性能的关键,同时也决定了密封的工作寿命,据统计,大约有80%-90%的泄漏是由于摩擦面造成的。
    2、 动环(补偿环)辅助密封圈处:这是辅助密封面,是决定密封的密封性和动环追随性的关键(此处重要性仅次于1处)。
    3、轴与轴套间:此处为静密封,需考虑材质与介质相容。
    4、密封件本身:此处可能由于浸渍工艺等原因发生渗漏。
    5、静环(非补偿环)辅助密封圈处:此是辅助密封面,是决定密封的密封性能的关键点之一(此处重要性仅次于2处)。
    6、机体与压盖间。
   接着要会机械密封泄漏原因分析,如下表:     

    泄漏点      泄漏通道       泄漏原因分析
     1   动静环接触端面   端面不平、端面间存在异物、安装不正确。
     2   动环(补偿环>辅助密封圈处   形圈质量问题、安装受损、轴表面缺陷、形圈腐蚀、轴尺寸精度不足或过于粗糙。
     3   轴与轴套间   安装不档、形圈或整片受损形圈或垫片不符合要求。
     4   密封件本身   碳石墨易渗漏、高温高压或气相介质、镶装环配合面容易泄漏。
     5   静环(非补偿环)辅助密封围处   压盖尺寸不良、安装错误、形圈质量问题、形服房蚀。
     6   机体与压盖间   泵体与压盖配合面缺陷、螺旋力小、形圈或垫片受损、安装不清洁或有异物进入、压盖变形、螺栓受力不均匀、压盖单边锁紧。

   最后,机械密封在泵类备件上安装并调试完成后,可以通过静试方式了解密封的效果,确定是否存在泄漏及泄漏量的多少。机械密封在静试时出现的泄漏,如果泄漏量较小则主要问题多为动环或静环密封圈部位,如果泄漏量较大,则问题多为动、静环摩擦副问题。
   机械密封件的泄漏量观察完毕之后,可以手动盘车来进行下一步的观察,盘车后泄漏量保持与之前一致,则问题是出现静、动环密封圈上,如果变化明显则可以判断问题为动、静环摩擦副故障。另外,如果泄漏是沿轴向喷射,那么可能是动环密封圈问题,如果是想四周喷射,则是静环密封圈问题。
   机械密封件的静试如果没有出现泄漏现象,即可进入试运转的阶段,在这一阶段泵本身的高速运转会带来较大离心力,介质的泄漏会受到抑制而减少,出现泄漏的几率也会降低,这个时候再出现的泄漏则主要源于轴间、端盖密封及动、静换摩擦副的密封失效。

  
  机械密封分几种类型及其5种典型的密封点(红色箭头指示处)分析
   按密封的主机分为泵用机械密封、釜用机械密封、压缩机用机械密封等;按不同工作参数分为高温、中温、低温、高压、中压、低压、高速、重型、中型、轻型、金属波纹管型等;按结构形式分为为平衡型和非平衡型、单端面和双端面机械密封等。
   1、中型密封,密封点三处:动O圈与轴、动静密封面之间、静环O形圈与端盖(另外端盖与设备之前的密封属于设备的,不算机械密封的密封点)。

       
   2、中型密封,密封点五处,因为密封环是使用的镶嵌结构,在镶嵌处又多一个密封点,这种结构特点是可以节省较贵重的密封材料,比如硬质合金环。
       

   3、轻型密封
       
   4、金属波纹管密封
       
   5、单端面集装式密封
                       

   综上所述,不同结构的机械密封点是不一样的,有的有三个密封点,有的有四个密封点,有的有5个密封点,但最易泄漏的点是动环与静环间的密封点,另外各种型号各个种类的机械密封件几乎都可被泵类备件所采用,但不管泵类备件和机械设备密封件之间是如何组合、搭配的,所存在的泄漏点基本相似,如网友还有不清楚的地方,可咨询厂家达能化机公司张工。

    

   看了本文的网友,还对如下相关知识感兴趣:
    1、
机械密封的组成结构及主要部件名称
    2、机械密封的工作原理
    3、机械密封功能作用
    4、机械密封的安装方法图解、视频及使用运行

2021年12月3日 17:34
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