
泄漏是機械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成泄漏的原因主要有兩個方面:一是由機械加工引起的,機械產(chǎn)品的表面必然存在缺陷或者形狀、尺寸偏差,在機械零件聯(lián)結(jié)處不可避免地會產(chǎn)生間隙;二是密封兩側(cè)存在壓力差,工作介質(zhì)就會通過間隙而泄漏。
減小或消除間隙是阻止泄漏的主要途徑。密封的作用就是將接合面間的間隙封住,隔離或切斷泄漏通道,增加泄漏通道中的阻力,或者在通道中加設(shè)小型做功元件,對泄漏物造成壓力,與引起泄漏的壓差部分抵消或平衡,以阻止泄漏。
一、機械密封的基本概念機械密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力)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(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。補償環(huán)的輔助密封為金屬波紋管的稱為波紋管機械密封。
二、機械密封的組成機械密封主要有以下四類部件組成。1、主要密封件:動環(huán)和靜環(huán)。2、輔助密封件:密封圈。3、壓緊件:彈簧、推環(huán)。4、傳動件:彈箕座及鍵或固定螺。
三、機械密封工作應(yīng)注意問題1、安裝時注意事項a、要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差(1)上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進行,螺栓應(yīng)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(guī)定進行,不允許有過大或過小現(xiàn)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(huán)安裝后要保證能在軸上靈活移動,將動環(huán)壓向彈簧后應(yīng)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??勺鲆粚︿摻z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。如果因為結(jié)垢導(dǎo)致拆卸不下來時,應(yīng)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(fā)生移動的情況,則動靜環(huán)零件必須更換,不應(yīng)重新上緊繼續(xù)使用。
四、機封正常運行和維護問題1、啟動前的準(zhǔn)備工作及注意事項(1)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(shù)要求。(2)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(xiàn)象。若泄漏較多,應(yīng)查清原因設(shè)法消除。如仍無效,則應(yīng)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。(3)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(yīng)檢查裝配尺寸是否錯誤,安裝是否合理。2、安裝與停運(1)啟動前應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體。對于輸送凝固的介質(zhì)時,應(yīng)用蒸氣將密封腔加熱使介質(zhì)熔化。啟動前必須盤車,以防止突然啟動而造成軟環(huán)碎裂。(2)對于利用泵外封油系統(tǒng)的機械密封,應(yīng)先啟動封油系統(tǒng)。停車后最后停止封油系統(tǒng)。(3)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(yīng)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(zhuǎn)(1)泵啟動后若有輕微泄漏現(xiàn)象,應(yīng)觀察一段時間。如連續(xù)運行4h,泄漏量仍不減小,則應(yīng)停泵檢查。(2)泵的操作壓力應(yīng)平穩(wěn),壓力波動不大于1公斤/平方厘米。(3)泵在運轉(zhuǎn)中,應(yīng)避免發(fā)生抽空現(xiàn)象,以免造成密封面干摩擦及密封破壞。(4)密封情況要經(jīng)常檢查。運轉(zhuǎn)中,當(dāng)其泄漏超過標(biāo)準(zhǔn)時,重質(zhì)油不大于5滴/分,輕質(zhì)油不大于10滴/分,如2~3日內(nèi)仍無好轉(zhuǎn)趨勢,則應(yīng)停泵栓查密封裝置。五、機械密封結(jié)構(gòu)與檢修1.結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)一般由動環(huán)、靜環(huán)、動環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈、彈簧、彈簧座、緊定螺釘、防轉(zhuǎn)銷等組成。2.原理機械密封工作時,由密封流體的壓力和彈性元件的彈力等引起的軸向力使動環(huán)和靜環(huán)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(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時,形成極薄的液膜,產(chǎn)生阻力,阻止介質(zhì)泄漏,同時液膜又使得端面得以潤滑,獲得長期密封效果。3.分類(1)按密封的主機:泵用機械密封、釜用機械密封、壓縮機用機械密封等;(2)按不同工作參數(shù),分為高溫、中溫、低溫、高壓、中壓、低壓、高速、重型等;(3)按結(jié)構(gòu)形式分為:平衡型和非平衡型、單端面和雙端面機械密封等。4.安裝(1)準(zhǔn)備工作①檢查軸與軸套的徑向跳動、表面粗糙度、外徑公差、軸的竄動等是否滿足精度要求;②檢查機械密封的型號、規(guī)格是否與要求相符。各零件是否完好,密封圈尺寸是否合適,動環(huán)和靜環(huán)的表面是否光滑平整。若有缺陷必須更換或修復(fù)。③用干凈的汽油對機械密封的零件進行清洗,然后擦干,注意保護密封面;④安裝機械密封時,先從說明書上查到彈簧的工作長度,然后用卡尺量得彈簧的自由長度即可得彈簧的壓縮量,安裝中應(yīng)保證彈簧的壓縮量的偏差不大于1mm。(2)檢查與測量①動環(huán)的浮動性,要求動環(huán)與軸有一定的間隙,保證間隙為0.3~0.7mm。②固定環(huán)是否偏心 泵用機械密封中,固定環(huán)(彈簧座)與軸采用滑動配合,間隙量很小。若間隙較大,固定環(huán)就會偏心,作用在密封面上的彈簧力不均勻時密封出現(xiàn)時泄時封現(xiàn)象。③動環(huán)與靜環(huán)貼合面的檢查:檢查時可用90°角尺測量貼合面對軸中心線的偏差。(3)安裝首先分別將轉(zhuǎn)動組件中各件與靜環(huán)組件中各件組裝完畢,并做好彈簧的初步預(yù)緊;然后完成動環(huán)組件在軸上的安裝和靜環(huán)組件在壓蓋內(nèi)的安裝,初步測量動環(huán)密封端面至密封腔端面的距離,與靜環(huán)密封面至端蓋端面的距離,兩者之差即為機械密封的彈簧預(yù)壓縮量,并組裝好軸承;對照技術(shù)要求的壓縮量,參照實測的壓縮量,將壓縮量調(diào)整合適,將壓蓋緊固。安裝過程中應(yīng)保持密封的清潔和完整,不允許用工具敲打密封元件,以防止密封被損害。機械密封安裝在軸上后,用手推動動環(huán)應(yīng)有彈性及順利之感,然后在密封面上加些機油,將端蓋均勻壓緊,不得壓偏。(4)檢查與試壓安裝完畢后,用手盤車,應(yīng)保證轉(zhuǎn)動靈活,并有一定的浮動性。對重要設(shè)備的機械密封必須進行靜壓試驗和動壓試驗,試驗合格后,方可投入正式使用。5.運轉(zhuǎn)(1)啟動前的注意事項:輔助裝置、冷卻系統(tǒng)是否安裝無誤;應(yīng)清洗管線以防鐵銹、雜質(zhì)進入密封腔;用手盤動聯(lián)軸器,檢查軸是否輕松運轉(zhuǎn)。如果盤動很重,應(yīng)檢查有關(guān)配合尺寸是否正確,設(shè)法找出原因并排除故障。(2)試運行和正常運轉(zhuǎn):首先啟動液封系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng),使密封腔內(nèi)充滿介質(zhì),然后啟動主密封進行試運轉(zhuǎn)。如果一開始發(fā)現(xiàn)有微量泄漏,但過1~3h后逐漸減少,為正常磨合過程。如果泄漏量不減少應(yīng)停車檢查;如果機械密封發(fā)熱、發(fā)煙,一般為彈簧比壓過大,可適當(dāng)降低彈簧壓力。經(jīng)試運轉(zhuǎn)合格后,可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)。升溫、升壓過程應(yīng)緩慢,并密切注視有無異?,F(xiàn)象發(fā)生。6.停車應(yīng)先停主機,再停輔助系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。停車時間較長時,應(yīng)將主機內(nèi)的介質(zhì)放凈。7.維護(1)要注意有無機械密封零件本身松動而泄漏或是由于雜質(zhì)進入端面造成發(fā)熱及一些不正常的聲音;防止干摩擦;間歇運行的機械,注意停車后介質(zhì)干燥形成結(jié)晶或溫度降低析出結(jié)晶,啟動時,采取加溫或沖洗措施,防止端面劃傷。(2)觀察沖洗、冷卻等輔助裝置及儀表是否正常工作;(3)注意機器運行中有無異?,F(xiàn)象,如振動或軸承損壞,都將影響機械密封的使用。8.檢修(1)對拆卸工作的要求:①拆卸前應(yīng)熟悉機械密封的有關(guān)資料、圖紙及其類型結(jié)構(gòu);②做好準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備必要的設(shè)施和工具,并做好安全防護工作;③有順序的拆卸,并做好標(biāo)記,以便于重新組裝;邊拆卸邊觀察,分析查找造成泄漏的原因;④拆下的舊件應(yīng)保管一段時間后再處理。在無資料或資料不全時,可按舊件材質(zhì)、規(guī)格領(lǐng)取新件。(2)檢修方法①動靜環(huán)表面磨損嚴重或出現(xiàn)裂紋時,更換新件;較淺的劃痕可進行研磨;檢測動靜環(huán)端面與軸中心線的垂直度偏差,若超過0.05mm,應(yīng)調(diào)整或修理;②輔助密封圈和彈簧損壞時應(yīng)更換新件;選擇彈簧時應(yīng)選擇端面平行并與中心線垂直,自由高度盡量一致,變形量盡量相等;③調(diào)整軸向竄動量到規(guī)定范圍;④檢查軸或軸套是否磨損,如有磨損應(yīng)及時進行補焊、熱處理及機加工。
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