黃達機
(廣東中興液力傳動有(yǒu)限公司,廣東鬱南 527100)
摘 要:簡要分析了機械密封(fēng)在旋轉設備上的應用(yòng)以及出現故(gù)障的原因分析和處理措施(shī)。
關鍵詞:機械密封;故障處(chù)理;原因分析
機械密封在旋轉設(shè)備上(shàng)的應用非常廣泛,機械密封的密封效果將直接影響整機的運行,嚴重的還(hái)將出現(xiàn)重大安全事故。
從機械密封的內外部條(tiáo)件(jiàn)的角度分析了(le)影響密封效(xiào)果的幾種因素和應(yīng)采取的合理措施。
1 機械密(mì)封的原理(lǐ)及要求
機械密(mì)封又(yòu)叫端麵密封,它是一(yī)種旋轉機械的軸封裝置,指由至少一對垂直於旋轉軸線的的端麵在液體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密(mì)封的(de)配合下保持貼合並(bìng)相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。它的主要功用(yòng)將易泄漏的軸(zhóu)向(xiàng)密封改變為較難泄漏的端麵密封。它廣泛應用(yòng)於泵、釜、壓縮機(jī)及其他類似設備的旋轉軸的密封。
機械密封通常由(yóu)動環、靜環、壓緊元件和(hé)密封元(yuán)件組成(chéng)。其中動環隨泵軸一起旋轉,動環和靜環緊密貼合組成密封麵,以防止介質泄漏。動環靠密封室中液體的壓力使其端麵壓緊在靜環端麵上,並在兩(liǎng)環端麵上產生適當的比壓和(hé)保持一層極薄的液(yè)體膜(mó)而達到密(mì)封的目的。壓緊元(yuán)件產生壓力,可使泵在(zài)不運轉狀態下,也保持端麵貼合,保證密封介質不外漏,並防止雜(zá)質進入密封端麵。密封元件起密(mì)封動環與軸的(de)間(jiān)隙、靜環與壓蓋(gài)的間隙的作(zuò)用,同時彈(dàn)性元件對泵的振動、衝擊起緩衝作用。機械密封在實際運行中是與泵的(de)其它零部件一起組合起來運行的,機械密封(fēng)的正(zhèng)常運行與它的自身性能、外(wài)部條件都有很大的(de)關係(xì)。但是我們要首先保證自身(shēn)的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術要求,使機械密封發揮它應有的作(zuò)用。
2 機械密封的故障表現及原(yuán)因
2.1機械密封的零件的故(gù)障旋轉設備在運行當中,密封端麵經常會出現磨損、熱裂、變形(xíng)、破損等(děng)情況,彈簧用久了(le)也會鬆弛、斷裂和腐(fǔ)蝕。輔助密封圈也會出現裂口、扭曲和(hé)變形、破(pò)裂等情(qíng)況。
2.2機械(xiè)密封振動、發熱(rè)故障原因
設備旋轉過程中,會使動靜環貼合端麵粗糙,動靜環與密封腔的(de)間隙太小,由於振擺引(yǐn)起(qǐ)碰撞從而引起振動(dòng)。有時由於(yú)密封端麵耐腐蝕和耐溫性能不良,或是冷卻不足或(huò)端麵在安裝時夾有顆粒雜質,也會引起機械密(mì)封的振動和發熱。
2.3機械密封介質泄漏的故障原因
(1)靜壓試驗時泄(xiè)漏。機械密封在安裝時由於不細心,往往會使密封端麵被碰傷、變(biàn)形、損壞,清理不淨、夾有顆粒(lì)狀雜質(zhì),或是由於定位螺(luó)釘鬆動、壓蓋沒有壓緊,機器、設備精度不夠,使密封麵沒有完全貼合,都(dōu)會造成介質泄漏。如果是軸套漏,則是軸套密封圈裝(zhuāng)配時未被壓緊或(huò)壓縮量不夠或損壞。
(2)周期性(xìng)或陣發性泄漏。機械密封(fēng)的轉子組件周期性(xìng)振動、軸向竄動量太大(dà),都會造成泄漏。機械密封(fēng)的密封麵要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用,這就要求機械密封的彈(dàn)簧要有一定的壓縮量,給密封端麵一個推力,旋轉起來使密封麵產生密封所要求的比壓。為了保證這一個比壓,機械(xiè)密封要求泵軸(zhóu)不能有太大(dà)的竄量,一般要保證在0.25mm以內。但在實際設計當中,由於設計的不合(hé)理,往往泵軸產生很大的竄量,對機械密封的(de)使用是非常不(bú)利的。
(3)機械密封的經常性泄漏。機械(xiè)密封經常性泄漏的原因有很多方麵。方麵,由於密(mì)封端麵缺陷引起的經常(cháng)性泄漏。第二方麵,是輔助密封圈引起的經常性泄漏。第三方麵,是彈簧缺陷引起的泄漏。其他方麵,還包括(kuò)轉子振動引(yǐn)起(qǐ)的泄漏,傳動、緊定和止(zhǐ)推零件(jiàn)質量不好或鬆動引起泄漏,機械密(mì)封輔助機構(gòu)引(yǐn)起的(de)泄漏,由於介(jiè)質的問題引起的經常(cháng)性泄漏等。
(4)機械密封振動偏(piān)大。機械密封振動偏(piān)大(dà),Z終導致失去密封效果。但機(jī)械密封振動偏大的(de)原因往往不僅僅是機械密封本身的原因,泵的其它零部件也是產生振動的根源,如泵軸設計不合理(lǐ)、加工的原因、軸承精(jīng)度不夠、聯軸器的(de)平行度差、徑向力大等原(yuán)因。
3 處理故障采取的措施
如果機械密封的零件出現故障,就需要更換零(líng)件或是提高零(líng)件的機械加工精度,提高機械密(mì)封本身的加工精度和泵體其他部件的加工精度對機(jī)械密封的效果非常有利。為了提高密封效果(guǒ),對動靜環的摩擦麵的光潔(jié)度和不平度要求較高。動靜環的摩擦麵(miàn)的寬度不大,一般(bān)在2~7毫米之(zhī)間。
3.1機械密封振動(dòng)、發熱的處理
如果是動靜環與密封(fēng)腔(qiāng)的間隙太小,就要增大密封腔內徑或減小(xiǎo)轉動外徑,至少保證0.75mm的(de)間隙(xì)。如果是摩擦副配對不當,就要更改動靜環材料,使其耐(nài)溫,耐腐蝕。這樣就(jiù)會減(jiǎn)少機械密封的振動和發熱。
3.2機械(xiè)密封泄漏(lòu)的處(chù)理
機械密封的泄漏是由於多種原因引起,我們要具體問題具體處理。為了Z大(dà)限度的減少泄漏量,安裝機械密封時一(yī)定要嚴格按照技術要求(qiú)進行裝配,同時還要注意以下事(shì)項。
(1)裝配要幹(gàn)淨光潔。機械密(mì)封的零部(bù)件(jiàn)、工器具、潤滑油、揩拭材(cái)料要十(shí)分幹淨。動靜環的密封端麵要用柔軟的紗布揩拭。
(2)修整倒角倒圓(yuán)。軸、密封端蓋等倒(dǎo)角要修整光滑,軸和端蓋的有關圓角要砂光(guāng)擦亮(liàng)。
(3)裝配(pèi)輔助密封圈時,橡膠輔助密封圈不(bú)能用汽油、煤油浸泡洗滌,以免脹大變形,過早老(lǎo)化。動靜環組裝完後,用手(shǒu)按(àn)動補償環,檢(jiǎn)查是否到位,是否靈活;彈性開口環是否(fǒu)定位可靠。動(dòng)環安裝後,必須保證它在(zài)軸上軸向移動(dòng)靈活。
3.3泵軸竄(cuàn)量大的處理
合理地(dì)設計軸向力的(de)平衡裝(zhuāng)置,消除軸向(xiàng)竄量。為了(le)滿足這一要求,對於多級離心泵,設計方案是:平衡(héng)盤加軸向止推軸承,由平衡盤平(píng)衡軸向力,由軸向止推(tuī)軸承對(duì)泵軸進行軸向限位。
3.4增加(jiā)輔助衝洗係統
密封腔中密(mì)封介質含有顆粒、雜質,必須進行衝(chōng)洗,否則會因結晶的析出,顆粒、雜質的沉積,使機械密封的彈簧失靈,如(rú)果顆粒進入摩擦副,會導(dǎo)致(zhì)機械(xiè)密封的迅速破壞。因此機械密封的輔助衝洗係統是非常(cháng)重要的,它可(kě)以有效地(dì)保護密封麵,起到冷卻、潤滑、衝走雜物等作用。
3.5泵振動(dòng)的處理措施
在(zài)泵產(chǎn)品的製造(zào)裝配過(guò)程中,嚴格按標準和操作規程去(qù)執行(háng),消除振動源。泵、電機、底座、現場管路等輔助設備在現場安裝時,要嚴格(gé)把關(guān),消除振(zhèn)動源。
以上簡單研(yán)究了機械密封在旋轉設備上(shàng)的應用(yòng)和出現的故障後,以後再遇(yù)到機械密封的故障問題,首先要考慮機械密封本身的影響因素,然後還(hái)要(yào)考慮機械密封外部的一些(xiē)影響因素。比如:在分析機械(xiè)密封的質量事(shì)故的原因時,要考(kǎo)慮到泵的其它零部件對機械(xiè)密封運行的(de)影(yǐng)響,采取措施不(bú)斷提高機械密封的效果。