空氣彈簧機械密封的結構原理

空氣彈簧機械密封的結構原理

本文主要介紹了機械密封結構原理，分析了機械密封失效和泄漏的原因，總結了正確安裝和使用機械密封以延長其使用壽命的經驗和方法。

1、前言

機械密封（密封件）是在流體壓力、補償機構的彈力（或磁力）的作用下，通過保持至少一對垂直于旋轉軸線的端面來防止流體泄漏的裝置。輔助密封件，以防止流體泄漏。

機械密封結構（典型結構原理見圖1）主要由靜環（靜環）1、動環（動環）2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、動環輔助密封環6、靜環輔助密封環等部件，防轉銷7固定在壓蓋9上，防止靜環轉動。

2、機械密封失效泄漏原因分析

化工設備使用的機械密封種類很多，型號不一，但主要有五個泄漏點：

①軸套與軸之間的密封；②動環與軸套之間的密封；③動靜環之間的密封；④靜環與靜環座之間的密封；⑤端蓋與泵體的密封。機械密封中流體泄漏的可能途徑如圖1中A、B、C、D四個通道所示。

2.1 動靜環端面磨損導致機械密封泄漏

不管是哪種類型的機械密封，其最主要的特點是密封面是一個垂直于旋轉軸線的端面，即將極漏的軸向密封改為不易泄漏的端面密封。因此，機械密封失效的主要形式是靜環與動環之間的磨損失效。動、靜環端面摩擦副主要靠彈簧推力壓縮，防止泄漏。動靜環壓得越緊，泄漏的可能性就越小，但它們之間的摩擦力也會增加。動靜環接觸端鏡面在較大的摩擦作用下會很快磨損，最終不漏氣。

2.2 工藝條件不穩定、安裝不良導致機械密封泄漏

工藝條件不穩定、安裝不良引起的振動、設備抽真空汽化的瞬間切斷都會使機械密封動、靜環之間的液膜被破壞，使機械密封在“干態”下運行” 沒有潤滑，密封圈溫度迅速升高。有的直接被燒毀，有的在泵恢復正常工作狀態后迅速冷卻，造成熱沖擊和破裂。沖洗液和沖洗條件不佳也會引起熱沖擊，導致密封環出現徑向裂紋，加劇動、靜環的磨損失效。同時，當石墨環超過使用溫度時，其表面會析出晶體空氣彈簧動靜剛度比調整 機械密封的結構原理、失效分析及壽，溫度較高的摩擦副附近會發生碳化。它的顆粒進入摩擦副，使動、靜環迅速磨損。

2.3 機械密封的密封圈失效也是密封泄漏的主要原因

動、靜環密封件裝配歪斜；與密封件配合的軸或軸套表面不夠光滑，或配合尺寸太??；密封件與密封介質發生物理或化學反應、腐蝕、變形、老化等，都會導致泄漏。

2.4 裝配不當導致機械密封泄漏

機械密封裝配前，機械密封部件不干凈，部件有磕碰或劃傷；集會不到位；彈簧偏壓，緊固螺釘未擰緊；拆卸過程中的損壞等，都是造成機械密封過早失效的原因。

2.5 機械密封選擇和設計不當引起的機械密封泄漏

由于化工廠工藝介質特性的多樣性，機械密封設計選擇不當，密封端壓力小或大，或密封材料收縮大，都容易造成機械密封失效并造成其泄漏。

3、解決方案

根據以上分析，應采取以下措施和保養方法來延長機械密封的使用壽命。

3.1 彈簧壓縮調整

調節彈簧的壓縮量就是調節機械密封端面的比壓，是關系到密封性能和使用壽命的重要參數，與密封的結構、彈簧的大小有關和介質的壓力。端面比壓過大空氣彈簧動靜剛度比調整 機械密封的結構原理、失效分析及壽，會損壞摩擦副；比壓太小，容易漏氣。一個合適的范圍通常由制造商給出，數值一般為3~6kg/cm2。彈簧的自由長度 A、彈簧剛度 K（單元被壓縮的載荷）和所需的比壓力 P 都是制造商給出的參數。壓縮后的大小為B，則P/(AB)=k，得到B=AP/k，這是安裝和壓縮后彈簧的尺寸。如果安裝后彈簧尺寸過大，可在彈簧座和彈簧之間增加調節墊的厚度。如果尺寸太小，調整厚度會減少。調整墊的厚度用千分尺測量。

3.2 動環密封嚴密

動環密封圈過緊是有害無益的。首先，它增加了密封環和軸套之間的磨損并過早泄漏。二是增加了動環軸向調整和運動的阻力，在工況變化頻繁時不能及時調整；三是彈簧容易因過度疲勞而損壞；四是動環密封變形，影響密封效果。為保證動環的浮動，其內徑比軸徑大0.5～1mm，以補償軸的振動和撓度，但間隙不宜過大，否則會造成動環密封卡死。破壞機械密封的機械性能。

3.3靜環密封嚴密

靜環密封圈基本處于靜止狀態，相對緊的密封效果會更好，但過緊會導致：一是靜環密封變形過大，影響密封效果；其次空氣彈簧動靜剛度比調整，靜環材料多為石墨，一般較脆。用力過大很容易造成斷裂；第三，安裝拆卸困難，很容易損壞靜環。因此，靜環的內徑一般比軸徑大1~2mm空氣彈簧動靜剛度比調整，密封環的密封性要在涂上潤滑劑后用雙手用力壓入。手可以輕按就太松，不能用力就太緊。

3.4 密封新舊更換

相對而言，使用新機械密封的效果比舊機械密封好，但新機械密封的質量或材料選擇不當，配合尺寸誤差大，會影響密封效果。在聚合和深滲透介質中，如果靜環沒有過度磨損（當密封面出現裂紋、拐角、劃痕、麻點、飛邊和偏磨損時，稱為過度磨損），最好不要更換。由于靜環在靜環座內長時間處于靜止狀態，聚合物和雜質沉積為一個整體，具有較好的密封效果。

3.5 拆裝維修

一旦機械密封泄漏，不要急于拆卸和修理。有時密封可能不會損壞。只需調整工作條件或適當調整密封即可消除泄漏。如調整彈簧的壓縮量，消除運行設備的振動，清除使彈簧失去彈性的水垢，動靜環摩擦副上的水垢等。這不僅避免了浪費，解決了實際問題，也驗證了自己的故障判斷能力，積累了維修經驗，提高了維修質量。

3.6 安裝

機械密封是精密零件，對制造和安裝精度的要求非常嚴格。裝配不當會影響密封性能，縮短使用壽命。

  3.7 集裝式機械密封的安裝

對于集裝式機械密封，出廠前已對機械密封壓縮進行了調整空氣彈簧動靜剛度比調整，并進行了機械操作試驗。因此，在我們現場安裝時，不允許拆卸機械密封或重新調整機械密封的壓縮量。

3.8 波紋管機械密封的安裝

對于波紋管機械密封，安裝前先用煤油檢查波紋管的泄漏情況，確認波紋管完好無泄漏后再安裝波紋管。同時，由于波紋管機械密封的波紋管容易損壞，安裝過程中一定要小心。

 

       3.9 嚴格的工藝操作和工藝指標控制

在調節流量和啟停泵時，避免了喘振、泵抽空、沖洗液斷流等現象。過濾密封介質中的雜質，合理采用自平衡沖洗或外強制循環沖洗，改善沖洗和冷卻條件，同時加大沖洗系統節流孔的孔徑，增加沖洗液量，保證沖洗液的穩定充足供應，改善機械密封的潤滑和散熱，防止機械密封因過熱而燒焦、開裂、開裂、結晶析出，延長機械密封的使用壽命。

3.10 機械密封的選擇

選用機械密封時，必須向機械密封生產廠家提供詳細的工藝參數和設備運行的技術要求空氣彈簧動靜剛度比調整 機械密封的結構原理、失效分析及壽，以免因選用的機械密封不適合現場工況而降低其使用壽命。

4。結論

綜上所述，只要嚴格按照機械密封的技術要求進行安裝、維護和使用，不僅可以達到良好的密封效果，而且可以大大延長機械密封的使用壽命。