程豔明 蔡輝
(安徽恒源(yuán)煤電股份(fèn)有限公司煤礦機修廠)
摘 要(yào):泵(bèng)類所采(cǎi)用的密封裝置中屬機械密封效果Z好,但機械密封也常(cháng)發生泄漏現象,這裏通過對機械密封在生產中失效的原因探討,來提高機械密封的使用壽命。
關鍵(jiàn)詞:機械密封;失效(xiào);泄漏
泵類所采用的密封裝置主要有機械密封、填(tián)料密封、浮動環密封,其中機械密封密封性能(néng)Z好。但由於(yú)諸多因素,機械(xiè)密封(fēng)的使(shǐ)用壽命有(yǒu)長有短,短則幾周,長則1~2年。本人通過跟蹤本企業(yè)泵類機械密封使用年(nián)限(xiàn),總結維修裝配要點,通過實踐積累,對機械密封在應用過程中容易失效的(de)原因(yīn)進行了探討。
1 機械密封的定義及組(zǔ)成
機械密封是(shì)一種旋轉機械的油封(fēng)裝置。比如離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備。由於傳動軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外,這樣,軸與設備之間存在一個圓周間隙,設備中的介質通過(guò)該間隙向外泄露,如果(guǒ)設備內壓力低於大氣(qì)壓,則空氣向設備內泄露,因此必須(xū)有一個阻止泄露的軸封裝置。軸封的種(zhǒng)類很多(duō),由於機械密封具(jù)有泄漏量(liàng)少和壽命長等優點,所以當今世界上機械密封是在(zài)這些設備Z主要的軸密封方式。機械密封又叫端麵密封,在國家有關標準(zhǔn)中是這樣定義的:“由至少一對垂直於旋轉(zhuǎn)軸(zhóu)線(xiàn)的端麵(miàn)在流體壓力(lì)和補償機(jī)構彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保(bǎo)持貼(tiē)合並相對滑(huá)動而構成(chéng)的防(fáng)止流體泄漏的裝置。”典型的機械密封由動環和靜環、彈力(lì)補償機構(彈簧、推環)密封元件(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡膠O圈等)、傳動件(彈簧座及鍵或各種螺釘)等組成。
2 機械密封失效的原(yuán)因淺探
2.1 由於兩密(mì)封端麵失去潤滑膜而造成的機械密封失效
①在密封腔缺乏潤滑油不能形成潤滑膜,啟動泵而發生幹摩擦(cā),造成機械密封失效。
②由於端麵進入(rù)異物,摩擦異(yì)常(cháng)潤滑(huá)油溫度急劇上升,使潤滑油蒸汽壓力上升,造成介質壓力低於飽和蒸汽壓力,使端麵液膜發生閃蒸,喪失潤滑(huá)。
2.2 由於腐蝕(shí)而造成的機械密封失效
①動(dòng)靜環密封(fēng)麵點蝕。
②使(shǐ)用中(zhōng)不鏽(xiù)鋼(gāng)座產生晶間腐蝕。
③彈簧加(jiā)載裝置中彈簧在應力與腐蝕(shí)下(xià),發生斷裂。
2.3 由於(yú)高溫效應而造成(chéng)的(de)機械密封(fēng)失效
①熱裂是Z常(cháng)見的失(shī)效現象。在密封麵處於幹摩擦、雜質進入密封麵、抽空都會導致動靜環密封(fēng)麵出現徑向裂紋。
②橡膠密封件(如氟橡膠、乙丙橡膠(jiāo)、全橡膠)在超過許用溫度後橡膠老化、龜裂、變硬而失去密封性。
2.4 由於密封(fēng)端麵磨損而造成的機械密封失效
①由(yóu)於材料耐磨性差,摩擦係(xì)數大,端麵(miàn)比壓大,都會縮短機械密封(fēng)的使用(yòng)壽命。
②固體顆粒(lì)進入摩擦副端麵,使密封麵(miàn)發生劇烈摩擦而使密封麵失效。
2.5 因機械密封安(ān)裝不良而(ér)造成的機械密封失效(xiào)
①動(dòng)、靜環接觸表麵不(bú)平,安(ān)裝時碰傷損壞。
②動、靜環(huán)表麵有異物。
③密封腔端麵與軸垂直度不夠。
④動、靜環密封圈尺寸(cùn)有誤、損壞或未被壓緊。
⑤動、靜環V形密封圈方向裝反,或安裝時(shí)反邊。
⑥軸套處泄漏,密封(fēng)圈未裝或壓緊力不夠。
⑦彈簧力不均勻,單彈簧不垂直。
⑧在安裝(zhuāng)機械密封時壓(yā)縮(suō)量過大,導致摩擦副端麵嚴重磨損、擦傷。
⑨動環密封圈過緊,彈簧無法調整動環的軸向浮動量。
2.6 設備(bèi)運轉不良(liáng)而造(zào)成的機械密封失效
①工作中,因抽空、氣蝕和憋壓等異常現象,引起較(jiào)大(dà)的軸向力(lì),使動、靜環接(jiē)觸麵分離。
②工(gōng)作中,當動環軸向浮動時,靜環(huán)密封圈過鬆導致靜環脫離靜環座。
③工作中,顆(kē)粒狀物質進入摩擦副,擦傷動(dòng)、靜環密封端麵。
④工作周期長,泵葉輪(lún)軸向竄動量超過標準,轉軸發生周期性振(zhèn)動及工藝操作不穩定,密封腔內壓(yā)力經常變化均會導致密封周(zhōu)期(qī)性泄漏。
⑤工(gōng)作中,設(shè)備運轉時(shí)振動太大。
⑥工作中,動靜環與軸套間形成水垢使彈簧失彈而(ér)不能補償密封麵(miàn)的(de)磨損。
⑦工作中,負載(zǎi)大或(huò)長期使用導致泵軸擾(rǎo)度太大。
⑧泵在停一段時間後再啟動時發生泄漏,這主要是因為摩擦副附近介質的凝固、結晶,摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。
3 更換失(shī)效機(jī)械密封注意事項
3.1 部件的確認
把(bǎ)機械密(mì)封安(ān)裝(zhuāng)到機(jī)器(qì)上時,安裝前要很(hěn)好的與總裝配圖(tú)相對照,確認零件是否已準備齊全,這時要注意密(mì)封磨擦副密封麵、密封圈等有(yǒu)無傷痕、缺損等異常(cháng)現象,還要注意與填料、密封圈等相接觸的(de)軸或軸套表麵、法蘭(lán)等部件上有無傷痕(hén),若發現有異常的現象,則必須(xū)更(gèng)換或修理後再(zài)使用。
在實際進行安裝(zhuāng)時(shí),不要將超過需要的零件帶到現場。這樣,安裝完畢後零件如(rú)有剩餘,則是安裝時有了漏裝的地方;若零件不足,則意味著不必要的地方也組裝上了零件,這(zhè)也就起到了在安裝時自檢(jiǎn)的(de)作(zuò)用。
3.2 要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差
①上緊壓蓋應在聯軸器找正後進行,螺栓應均勻上緊,防止壓蓋端麵偏斜,用塞尺檢查各點,其(qí)誤(wù)差不大於0.05mm。
②檢查壓蓋與軸或軸套外(wài)徑(jìng)的(de)配合間隙(即同心度),四周要(yào)均勻(yún),用塞尺檢查各點允差不大於0.01mm。
③彈簧壓縮量要按規定進行,不允許有過(guò)大或過(guò)小現象,要求誤差2.00mm。過大會增加端麵比壓,加速端麵磨(mó)損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。
④動環安(ān)裝後,將動環壓向彈簧(huáng)後(hòu)應能自動彈回來。
⑤按泵旋向盤車,檢查是否輕快均勻。如盤車吃(chī)力或不動(dòng)時,則應檢查(chá)裝配尺寸是否錯誤,安(ān)裝是否合理。
⑥機(jī)械密封啟用前進行應靜壓試(shì)驗,檢查機械密封是否有泄漏現象。若泄漏較多,應查(chá)清原因設法消除。如(rú)仍無效,則應拆卸(xiè)檢查並重新安裝。一般靜壓(yā)試驗壓力為(wéi)2~3公(gōng)斤(jīn)/mm
2。
4 結語
通過對(duì)機(jī)械密封裝(zhuāng)置失效原因探討,有助(zhù)於在檢修過程中及時準確的處理(lǐ)機械密封裝置泄漏,又可以在檢(jiǎn)修過程中采取有效措施(shī)避免(miǎn)機械密封裝置泄漏,保證機械密封裝置在良好的(de)狀態下運行,以達到經濟、安全運行的(de)目的。
參考文獻:
[1]張景鬆編注.流體機械,中國礦業出版社2001年.
[2]張(zhāng)佑清編(biān)注.礦山機械維修與安裝(zhuāng),機械工業出版社1976年.
來源:《中小企業管理與科技》2012年第30期