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機械密封件

概述

機械密封件屬于精密、結構較為復雜的機械基礎元件之一，是各種泵類、反應合成釜、透平壓縮機、潛水電機等設備的關鍵部件。其密封性能和使用壽命取決于許多因素，如選型、機器的精度、正確的安裝使用等。

主要有以下四類部件。a.主要密封件：動環和靜環。b.輔助密封件：密封圈。c.壓緊件：彈簧、推環。d.傳動件：彈箕座及鍵或固定螺釘

工作原理

機械密封是指兩塊密封元件在其垂直于軸線的光潔而平直的表面上相互貼合，并作相對轉動而構成的密封裝置，他通常由靜環、動環、彈簧加荷裝置（包括推環，彈簧盒）輔助密封圈（動環密封圈、靜環密封圈）等元件組成，防轉套里面的防轉銷固定在外壓蓋上，以防止靜環轉動。

其中動環和靜環的端面組成一對摩擦副，動環靠密封室內液體的壓力使其端面壓緊在靜環端面上，并在兩環端面上產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜而達到密封的，因此從結構來看，機械密封主要是將其極易泄漏的軸向密封，改變為不易泄漏的端面密封，機械密封在實際運行過程中，不是一個單獨的部件，它是與其他的零部件一起組合起來運行的。

應用

            機械密封是由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄露的裝置。在輕型機械密封中，還有使用橡膠波紋管作輔助密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般需要輔以彈簧來滿足加載彈力。彈力加載機構與輔助密封是金屬性紋管的機械密封我們稱為金屬波紋管密封。

分類

按彈簧元件旋轉或靜止可分為：旋轉式內裝內流非平衡型單端面密封，簡稱旋轉式；靜止式外裝內流平衡型單端面密封，簡稱靜止式。

按靜環位于密封端面內側或外側可分為：內裝式和外裝式。

按密封介質泄漏方向可分為：內流失和外流式。

按介質在端面引起的卸載情況可分為：平衡式和非平衡式。

按密封端面的對數可分為：單端面和雙端面。

按彈簧的個數可分為：單彈簧式和多彈簧式。

按彈性元件分類：彈簧壓縮式和波紋管式。

按非接觸式機械密封結構分類：流體靜壓式、流體動壓式、干氣密封式。

按密封腔溫度分類：高、中、普、低溫密封。

按密封腔壓力分離：超高、高、中、低壓機械密封。

選型指南

1. 根據密封腔體壓力，確定密封結構采用平衡型或非平衡型，單端面或雙端面等。

2. 根據工作速度，確定采用旋轉式或靜止式，流體動壓式或非接觸型。

3. 根據溫度及流體性質，確定摩擦副和輔助密封材料，以及正確選擇潤滑、沖洗、保溫、冷卻等機械密封循環保護系統等。

4. 根據安裝密封的有效空間，確定采用多彈簧或單彈簧或波形彈簧，內裝式或外裝式。

維護保養

1、啟動前的準備工作及注意事項

a、全面檢查機械密封，以及附屬裝置和管線安裝是否齊全，是否符合技術要求。

b、機械密封啟動前進行靜壓試驗，檢查機械密封是否有泄漏現象。若泄漏較多，應查清原因設法消除。如仍無效，則應拆卸檢查并重新安裝。一般靜壓試驗壓力用2~3公斤/平方厘米。

c、按泵旋向盤車，檢查是否輕快均勻。如盤車吃力或不動時，則應檢查裝配尺寸是否錯誤，安裝是否合理。

2、安裝與停運

a、啟動前應保持密封腔內充滿液體。對于輸送凝固的介質時，應用蒸氣將密封腔加熱使介質熔化。啟動前必須盤車，以防止突然啟動而造成軟環碎裂。

b、對于利用泵外封油系統的機械密封，應先啟動封油系統。停車后最后停止封油系統。

c、熱油泵停運后不能馬上停止封油腔及端面密封的冷卻水，應待端面密封處油溫降到80度以下時，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件。

3、運轉

a、泵啟動后若有輕微泄漏現象，應觀察一段時間。如連續運行4小時，泄漏量仍不減小，則應停泵檢查。

b、泵的操作壓力應平穩，壓力波動不大于1公斤/平方厘米。

c、泵在運轉中，應避免發生抽空現象，以免造成密封面干摩擦及密封破壞。

d、密封情況要經常檢查。運轉中，當其泄漏超過標準時，重質油不大于5滴/分，輕質油不大于10/分，如2-3日內仍無好轉趨勢，則應停泵栓查密封裝置。

注意事項

1、安裝時注意事項

a、要十分注意避免安裝中所產生的安裝偏差

（1）上緊壓蓋應在聯軸器找正后進行，螺栓應均勻上支，防止壓蓋端面偏斜，用塞尺檢查各點，其誤差不大于0.05毫米。

（2）檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙（即同心度），四周要均勻，用塞尺檢查各點允差不大于0.01毫米。

b、彈簧壓縮量要按規定進行，不允許有過大或過小現象，要求誤差2.00毫米。過大會增加端面比壓，另速端面磨損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。

c、動環安裝后髯保證能在軸上靈活移動，將動環壓向彈簧后應能自動彈回來。

2、拆卸時注意事項

a、在拆卸機械密封時要仔細，嚴禁動用手錘和扁鏟，以免損壞密封元件。可做一對鋼絲勾子，在對自負盈虧方向伸入傳動座缺口處，將密封裝置拉出。如果結垢拆卸不下時，應清洗干凈后再進行拆卸。

b、如果在泵兩端都用機械密封時，在裝配，拆卸過程中互相照顧，防止顧此失彼。

c、對運行過的機械密封，凡有壓蓋松動使密封發生移動的情況，則動靜環零件必須更換，不應重新上緊繼續使用。因為在之樣楹動后，摩擦副原來運轉軌跡會發生變動，接觸面的密封性就很容易遭到破壞。

故障排除

1、密封面打開

在修理機械密封時，85%的密封失效不是因磨損造成，而是在磨損前就已泄漏了。

當密封面一打開，介質中的固體微粒在液體壓力的作用下進入密封面，密封面閉合后，這些固體微粒就嵌入軟環（通常是右墨環）的面上，這實際成了一個“砂輪”會損壞硬環表面。

由于動環或橡膠圈緊固在軸（軸套）上，當軸串動時，動環不能及時貼合，而使密封面打開，并且密封面的滯后閉合，就使固體微粒進入密封面中。

同時軸（軸套）和滑動部件之間也存在有固體微粒，影響橡膠圈或動環的滑動（相對動密封點，常見故障）。另外，介質也會在橡膠圈與軸（軸套）磨擦部位產生結晶物，在彈簧處也會存有固體物質，都會使密封面打開。

2、過熱

因密封面上會產生熱，故橡膠圈使用溫度應低于設計規范。氟橡膠和聚四氟乙烯的使用溫度為216℃，丁晴橡膠的使用溫度為162℃，雖然它們都能承受較高的溫度，但因密封面產生的熱較高，所以橡膠圈有繼續硫化的危險，最終失去彈性而泄漏。（冷區考慮冷脆）

密封面之間還會因熱引起介質的結晶，如結碳，造成滑動部件被粘住和密封面被凝結。而且有些聚合物因過熱而焦化，有些流體因過熱而失去潤滑等甚至閃火。

過熱除能改變介質的狀況外，還會加劇它的腐蝕速率。引起金屬零件的變形，合金面的開裂，以及某些鍍層裂縫，設計應選用平衡型機械密封，以降低比壓防止過熱。

3、超差

正確的裝配公差，對于安裝機械密封是很必要的，軸（軸套）必須有合適的表面粗糙度和正確的尺寸，但制造者很少提供公差數據，這些數據對安裝來講都是很關鍵的。（依靠經驗和常識）

機械密封的尺寸精度及形位公差必須符合圖紙要求，超差將會導致密封提前失效。

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