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機封靜環(huán)與動環(huán)接觸的端面間隙,是主要密封面,它決定了機械密封的摩擦、磨損和密封性能的關(guān)鍵,同時也決定了機械密封的使用壽命。動環(huán)由彈簧加載軸向可以自由移動,以保持與靜環(huán)(Seat)接觸。軸向移動性允許對磨損、偏心和軸的熱位移自動補償。O形圈起輔助密封作用,可以起到徑向密封和緩沖作用,使整個密封在徑向不發(fā)生剛性接觸。靜止情況下,動環(huán)和靜環(huán)的研磨端面處于機械接觸,但是當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時,復(fù)雜的摩擦作用發(fā)生在端面和被密封流體之間。
端面摩擦副(靜、動環(huán)):要保持摩擦面緊密貼合組成密封面從而防止介質(zhì)泄露,要求動靜環(huán)具有良好的耐磨性,動環(huán)可以軸向移動,自動補償密封面磨損,使之與靜環(huán)良好地貼合,靜、動環(huán)具有浮動性起緩沖作用。 彈性元件(彈簧、波紋管、隔膜等):主要起預(yù)緊、補償及緩沖的作用,也是對密封端面產(chǎn)生合理比壓的一個重要因素,要求始終保持彈性來克服輔助密封傳動件的摩擦以及動環(huán)等慣性,保證端面摩擦副良好地貼合和動環(huán)的追隨性,材料要求耐腐蝕和疲勞。
輔助密封(O形環(huán)、V形環(huán)等密封環(huán)):要起到靜環(huán)和動環(huán)的密封作用,同時也起到浮動緩沖作用,要求靜環(huán)的輔助密封元件能保證靜環(huán)與壓蓋之間的密封性和靜環(huán)有一定的浮動性,動環(huán)的輔助密封元件能保證動環(huán)與軸或軸套之間的密封性和動環(huán)的浮動性,材料要求耐熱或耐寒并能與介質(zhì)相容。
傳動件(傳動銷電動傳動環(huán)、傳動座、傳動套、傳動鍵、傳動突耳或牙嵌式連接器):起到將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán)的作用,中間傳動的傳動銷、壓環(huán)—傳動環(huán)、傳動銷—彈簧座均起傳動作用,材料要求耐磨和耐腐蝕。
焊接金屬波紋管本身既作彈性元件又起到密封的作用,金屬波紋管機械密封中間沒有輔助密封圈,減少了一個泄漏點;同時減少了補償機構(gòu)的摩擦阻力,改善了追隨性;在石化行業(yè)中,焊接波紋管密封使用溫度不受輔助密封圈的限制;對于四氟波紋管密封可用于腐蝕介質(zhì)中。其缺點是有的波紋管彈力較小,需加輔助彈簧。焊接金屬波紋管是由每一個波片內(nèi)、外徑交錯緊密焊接而成的,因此不論其作為靜止或旋轉(zhuǎn)式使用時均無須考慮旋向問題。焊接金屬波紋管可以選擇沉淀硬化型不銹鋼,高溫鎳基材料和鉻鎳型耐蝕材料等制造,因此焊接金屬波紋管可適用于較廣泛的溫度范圍(-11℃―426℃),及各種酸、堿、鹽介質(zhì)中。選擇不同的波片厚度、層數(shù)使其在特殊的泵中承受高達7MPa左右的壓力。焊接金屬波紋管機封的設(shè)計一般為平衡型,因此其承受壓力對端面比壓的影響很小,焊接金屬波紋管機械密封不僅適用于非烴類介質(zhì),也適用于閃蒸烴類介質(zhì)。與普通機械密封相比其使用壽命也得到大大提高,因此其具有較高的性能價格比。
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機械密封件在運轉(zhuǎn)中經(jīng)常發(fā)生的泄漏現(xiàn)象 (1)動靜環(huán)接觸面變形引起的泄漏。當(dāng)端面比壓過大,磨擦熱易引起動靜環(huán)的熱變形;當(dāng)然安裝零配件過程中若有受力不均現(xiàn)象,也會引起端面變形。處理辦法:拆開機械密封件檢查動靜環(huán)端面是否過熱變形,若是則需更換,若為裝配造成則可按照規(guī)范進行重新裝配。 (2)摩擦副內(nèi)夾入結(jié)晶顆粒等雜質(zhì)。處理辦法:拆開后清洗,檢查端面磨損,根據(jù)具體情況進行修復(fù)。 (3)輔助密封件由于選材不當(dāng),導(dǎo)致被工作介質(zhì)熔脹失去彈性。處理辦法:更換新密封件,選擇相匹配的機械密封件。 (4)動靜環(huán)密封面對軸線不垂直度誤差過大。處理辦法:檢查泵軸的繞度,超標進行修復(fù)或更換。
(5)動靜環(huán)與圓套件形成水垢不能及時補償磨損位移。處理辦法:清垢。 (6)長期運轉(zhuǎn)導(dǎo)致動靜環(huán)端面嚴重磨損。處理辦法:更換機械密封件。 總之,由以上原因造成的泄漏現(xiàn)象,應(yīng)在設(shè)備檢修時對損壞件進行認真檢查并分析原因,對癥進行處理。
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