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                      空氣彈簧機械密封的結構原理

                      文章來(lái)源:上海松夏減震器有限公司 發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 10:13

                      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(cháng)其使用壽命的經(jīng)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(guò)保持至少一對垂直于旋轉軸線(xiàn)的端面來(lái)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(jiàn)圖1)主要由靜環(huán)(靜環(huán))1、動(dòng)環(huán)(動(dòng)環(huán))2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、動(dòng)環(huán)輔助密封環(huán)6、靜環(huán)輔助密封環(huán)等部件,防轉銷(xiāo)7固定在壓蓋9上,防止靜環(huán)轉動(dòng)。

                      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(lèi)很多,型號不一,但主要有五個(gè)泄漏點(diǎn):

                      ①軸套與軸之間的密封;②動(dòng)環(huán)與軸套之間的密封;③動(dòng)靜環(huán)之間的密封;④靜環(huán)與靜環(huán)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(gè)通道所示。

                      2.1 動(dòng)靜環(huán)端面磨損導致機械密封泄漏

                      不管是哪種類(lèi)型的機械密封,其最主要的特點(diǎn)是密封面是一個(gè)垂直于旋轉軸線(xiàn)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(huán)與動(dòng)環(huán)之間的磨損失效。動(dòng)、靜環(huán)端面摩擦副主要靠彈簧推力壓縮,防止泄漏。動(dòng)靜環(huán)壓得越緊,泄漏的可能性就越小,但它們之間的摩擦力也會(huì )增加。動(dòng)靜環(huán)接觸端鏡面在較大的摩擦作用下會(huì )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(dòng)、設備抽真空汽化的瞬間切斷都會(huì )使機械密封動(dòng)、靜環(huán)之間的液膜被破壞,使機械密封在“干態(tài)”下運行” 沒(méi)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(tài)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(huì )引起熱沖擊,導致密封環(huán)出現徑向裂紋,加劇動(dòng)、靜環(huán)的磨損失效。同時(shí),當石墨環(huán)超過(guò)使用溫度時(shí),其表面會(huì )析出晶體空氣彈簧動(dòng)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(huì )發(fā)生碳化。它的顆粒進(jìn)入摩擦副,使動(dòng)、靜環(huán)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(dòng)、靜環(huán)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(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反應、腐蝕、變形、老化等,都會(huì )導致泄漏。

                      2.4 裝配不當導致機械密封泄漏

                      空氣彈簧機械密封的結構原理

                      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(huì )不到位;彈簧偏壓,緊固螺釘未擰緊;拆卸過(guò)程中的損壞等,都是造成機械密封過(guò)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(chǎng)工藝介質(zhì)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(lái)延長(cháng)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(guān)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(guān)和介質(zhì)的壓力。端面比壓過(guò)大空氣彈簧動(dòng)靜剛度比調整 機械密封的結構原理、失效分析及壽,會(huì )損壞摩擦副;比壓太小,容易漏氣。一個(gè)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(cháng)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(guò)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(huì )減少。調整墊的厚度用千分尺測量。

                      3.2 動(dòng)環(huán)密封嚴密

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

                      3.3靜環(huán)密封嚴密

                      靜環(huán)密封圈基本處于靜止狀態(tài),相對緊的密封效果會(huì )更好,但過(guò)緊會(huì )導致:一是靜環(huán)密封變形過(guò)大,影響密封效果;其次空氣彈簧動(dòng)靜剛度比調整,靜環(huán)材料多為石墨,一般較脆。用力過(guò)大很容易造成斷裂;第三,安裝拆卸困難,很容易損壞靜環(huán)。因此,靜環(huán)的內徑一般比軸徑大1~2mm空氣彈簧動(dòng)靜剛度比調整,密封環(huán)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(zhì)量或材料選擇不當,配合尺寸誤差大,會(huì )影響密封效果。在聚合和深滲透介質(zhì)中,如果靜環(huán)沒(méi)有過(guò)度磨損(當密封面出現裂紋、拐角、劃痕、麻點(diǎn)、飛邊和偏磨損時(shí),稱(chēng)為過(guò)度磨損),最好不要更換。由于靜環(huán)在靜環(huán)座內長(cháng)時(shí)間處于靜止狀態(tài),聚合物和雜質(zhì)沉積為一個(gè)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(shí)密封可能不會(huì )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(dòng),清除使彈簧失去彈性的水垢,動(dòng)靜環(huán)摩擦副上的水垢等。這不僅避免了浪費,解決了實(shí)際問(wèn)題,也驗證了自己的故障判斷能力,積累了維修經(jīng)驗,提高了維修質(zhì)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(huì )影響密封性能,縮短使用壽命。

                      空氣彈簧機械密封的結構原理

                        3.7 集裝式機械密封的安裝

                      對于集裝式機械密封,出廠(chǎng)前已對機械密封壓縮進(jìn)行了調整空氣彈簧動(dòng)靜剛度比調整,并進(jìn)行了機械操作試驗。因此,在我們現場(chǎng)安裝時(shí),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(wú)泄漏后再安裝波紋管。同時(shí),由于波紋管機械密封的波紋管容易損壞,安裝過(guò)程中一定要小心。

                       

                      空氣彈簧機械密封的結構原理       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(shí),避免了喘振、泵抽空、沖洗液斷流等現象。過(guò)濾密封介質(zhì)中的雜質(zhì),合理采用自平衡沖洗或外強制循環(huán)沖洗,改善沖洗和冷卻條件,同時(shí)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(guò)熱而燒焦、開(kāi)裂、開(kāi)裂、結晶析出,延長(cháng)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(shí),必須向機械密封生產(chǎn)廠(chǎng)家提供詳細的工藝參數和設備運行的技術(shù)要求空氣彈簧動(dòng)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(chǎng)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(shù)要求進(jìn)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(cháng)機械密封的使用壽命。

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