提升机械密封安装质量的研究

设备管理网2018-09-16 09:24:57


        1.机械密封

        1.1 机械密封的定义

        机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下,辅助密封的配合下,保持贴合,并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

        1.2 机械密封的组成

        (1)主要部件,包括动环和静环;

        (2)辅助密封件,主要是指密封圈;

        (3)弹力补偿机构,主要包括弹簧和推环;

        (4)传动件,弹箕座以及键或者是各种各样的螺钉。

        1.3 机械密封的分类

        按照弹簧元件是旋转还是静止,可分为旋转型和静止型两;按照密封介质泄漏方向划分,可分为内流式和外流式两类;按照介质于端面所引起卸载情况,可划分为平衡式和非平衡式两类;按照静环位置划分,可分为内装式和外装式;按照密封腔内温度划分,可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类;按照密封腔内压力,可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封;按照弹簧个数划分,可分为单弹簧式和多弹簧式;按照非接触式机械密封结构,可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式;按照弹性元件划分,可分为弹簧压缩式和波纹管式。

        2.机械密封基本元件及作用

        (1)动、静环

        保持紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。要求动、静环具有良好的耐磨性,动环可以轴向移动,自动补偿密封面磨损,使之与静环良好地贴合,静环有浮动性,起缓冲作用。

        (2)弹性元件(弹簧、波纹板、蛇形套等)

        主要起补偿、预紧及缓冲作用,也是对密封端面产生合理比压的因素.要求始终保持弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦,启动环补偿作用。材料要求耐腐蚀。

        (3)辅助密封(0形环、V形环、楔形环及其他异形密封环)

        主要起到静环和动环的密封作用,同时也起到浮动性和缓冲的作用。要求静环的辅助密封元件保证静环与压盖之间的密封性,使静环有一定的浮动性;动环的辅助密封元件保证动环与轴或轴套之间的密封.材料要求耐热、耐寒方面与介质接近。

        (4)传动件

        传动件包括传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动突耳或牙嵌式联接器,其作用是将轴的转矩传给动环。材料要求耐腐蚀和耐磨损。

        (5)固紧件

        固紧件包括:紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套。起着静、动环的定位、固紧作用。要求定位正确,保证摩擦副密封面处于正确的位置,并且保持良好贴合的弹簧比压;同时要求拆装方便,容易就位,能重复使用;与辅助密封配合处应注意安装密封环的倒角和压弹量,特别注意动环密封圈与轴套配合处,要求耐腐蚀和耐磨损,必要时采用硬面复层。

        3.机械密封的安装

        3.1 安装原则

        (1)熟悉设备情况。安装机械密封之前,对转轴的转速、轴径等都要进行熟悉;考虑机械密封的制造工艺、密封腔的相关尺寸、设备的服务时间、生产设备的职工水平等。

        (2)对介质的压力进行估算。离心泵的密封腔压力通常情况下要低于泵的出口压力。

        (3)熟悉密封介质。安装机械密封之前要熟悉密封介质的状态,所含颗粒情况;熟悉介质的相关物理特性,以便为后期的冷却、冲洗、润滑等做准备。

        3.2 安装机械密封的技术要求

        (1)轴或轴套径向跳动,以及密封腔体端面对轴表面的跳动公差均应与相关规范规定相符;

        (2)控制传动轴的轴向窜动量应控制在0.2mm;

        (3)要通过采取阻封、冲洗、冷却、过滤等措施,对输送介质的温度进行有效控制;

        (4)安装弹簧传动的机械密封时,应保持轴旋转方向以使弹簧越来越紧。

        3.3 确保质量的机械密封安装方法

        (1)做好安装前检验工作

        ①密封腔体。密封腔体的规格、直径、深度必须符合相关尺寸要求;轴与密封腔体的同轴度、垂直度符合要求,垂直度一般小于0.05~0.08mm,同轴度通常应保持在0.20~0.25mm之间。②泵轴的轴向窜动量。轴或轴套的轴向窜动量应控制在0.08mm以内。③动静环摩擦端面的平面度是保证密封的关键,可用简易的卡尺法进行检查,即用卡尺贴于端面并置于背光下,通过观察透光间隙是否均匀判断表面平度。④轴或轴套的表面粗糙度应在0.32μm以下。⑤各密封部件的完好与清洁状况。应仔细检查各密封件的完好和清洁状况,保证无锐边毛刺、划痕、裂纹等缺陷。

        (2)正确合理的安装顺序

        ①对机械密封的静止部件进行安装:首先,将防转销装入密封端盖相应的孔内位置;其次,根据顺序在静环上装入静环密封圈,然后在密封端盖内装入静环,在组装过程中避免防转销进入静环凹槽内。最后,在安装过程中,避免静环与轴之间发生碰撞。对于螺栓要分几次均匀拧紧。②对机械密封旋转部件进行组装。在轴上按照先后顺序将机械密封的旋转部件进行逐个组装。对于轴套,把机械密封的旋转部件按照顺序在外面组装到轴套上,然后将机械密封旋转部件的轴套安装在轴上。③在密封体上安装端盖,并用螺钉固定。④盘动试车是否转动轻松。

        4.结语

        机械密封技术含量高,结构复杂,正确的安装可保证机械密封正常使用功能,极大提升了机械设备的性能,确保机械设备运行的正常、高效。

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