機械密封的工作原理
機械密封工作時,由密封流體的壓力和彈性元件(如彈簧或波紋管,或波紋管及彈簧組合構件)的彈力等引起的軸向力使動環和靜環互相貼合并相對運動,由于兩個密封端面的緊密配合,使密封端面之間的交界(密封界面)形成一微小間隙,當有壓介質通過此間隙時,形成極薄的液膜,產生阻力,阻止介質泄漏,同時液膜又使得端面得以潤滑。這層液體膜具有流體動壓力與靜壓力,起著潤滑和平衡壓力的作用,同時產生*的密封效果。
機械密封工作原理
如上圖示,當旋轉軸9旋轉時,通過緊定螺釘10和彈簧2帶動動環3旋轉。防轉銷6固定在靜止的壓蓋4上,防止靜環7轉動。當密封端面磨損時,動環3連同動環密封圈8在彈簧2推動下,沿軸向產生微小移動,達到一定的補償能力,所以稱補償環。靜環不具有補償能力,所以稱非補償環。通過不同的結構設計,補償環可由動環承擔,也可由靜環承擔。由補償環、彈性元件和副密封等構成的組件稱補償環組件。
機械密封一般有四個密封部位(通道),如圖中所示A、B、C、D。A通道是旋轉環與靜止環的端面彼此貼合作相對滑動的動密封,它是機械密封裝置中的主密封,也是決定機械密封性能和壽命的關鍵。因此,對密封端面的加工要求很高,同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜,必須嚴格控制端面上的單位面積壓力,壓力過大,不易形成穩定的潤滑液膜,會加速端面的磨損;壓力過小,泄漏量增加。所以,要獲得良好的密封性能又有足夠壽命,一定要保證端面單位面積壓力值在適當的范圍。
B處為靜環7與壓蓋4端面之間的密封;C處為動環3與軸(或軸套)9配合面之間的密封,因能隨補償環軸向移動并起密封作用,所以又稱副密封;D處為壓蓋與泵殼端面之間的密封。B、D、C三處是靜止密封,一般采用O形、V形密封圈等墊圈密封,不易泄漏。
機械密封泄露原因
機械密封的故障大多是由異常的泄漏、異常的磨損、異常的扭矩等現象出現后才被發現。造成機械密封故障的原因大致有4個方面:機械密封的設計選型不對;機械密封質量不好;使用或安裝機械密封的機器本身精度達不到要求;機器運行操作錯誤。以下是對機械密封泄露的原因匯總分析。
開車后機械密封周期性泄漏
(1)轉子軸向串動量及頻率大,動環來不及補償;
(2)操作壓力不穩轉子周期性振動。
開車伊始機械密封即經常性泄漏
(1)東環和靜環兩端面其中有一方與軸線不垂直;安裝不正確、不平整。
(2)密封圈有缺陷或尺寸不符;
(3)由于某種原因,動、靜環變形;
(4)在該泵工作壓力下端面比壓太小;
(5)轉子晃動,振動過大;
(6)彈簧旋向裝反;
(7)密封面間有污物,開車后將摩擦面破壞;
(8)防轉銷太長,頂住靜環。
開車后機械密封即大量泄漏
(1)安裝時將靜環碰壞;
(2)密封面與軸線偏斜太大;
(3)彈簧或動環卡住使兩端面貼不上。
運行過程中機械密封突然泄漏
(1)泵抽空將端面打開進入污物;
(2)泵抽空將靜環抽出不能復位;
(3)泵徑*運行,軸套表面結垢,密封面磨損后卡住動環不能前進補償磨損量,磨損面進入壓力液體,增大推開力,推開更大距離;
(4)摩擦副磨損量超過壓縮量極限,壓力液體進入摩擦端面間將其推開;
(5)摩擦副局部高熱,將密封圈燒毀;
(6)介質內有晶體或固體顆粒進入摩擦面間,使摩擦副迅速磨損;
(7)硬環表面斷裂迅速切割軟環;
(8)泵劇烈振動,將密封件破壞。
停運一段時間后,再開車機械密封突然泄漏
(1)摩擦副處結焦、結垢或生銹,阻礙密封件軸向滑動;
(2)未停車前彈性元件有折斷損壞現象。
以上介紹了機械密封的工作原理,以及機械密封泄露的原因匯總。懂得工作原理,輕松找出故障原因,快速解決問題。