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1,、機(jī)械密封的工作原理
% t0 [9 B2 ?) B 機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力(或磁 力)作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。
3 X8 J1 v, P* {$ t: _2,、機(jī)械密封常用材料的選用
/ e' @: k7 D. e# V3 y) E4 } 清水,;常溫;(動(dòng))9Cr18,,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,,鑄鐵;(靜)浸樹(shù)脂石墨,,青銅,,酚醛塑料。
4 e! I) a+ [! q2 b: T6 `9 h8 c 河水(含泥沙),;常溫;(動(dòng))碳化鎢,,(靜)碳化鎢
+ b4 w# z9 d+ v4 f0 V0 x' a 海水,;常溫;(動(dòng))碳化鎢,,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,,鑄鐵;(靜)浸樹(shù)脂石墨,,碳化鎢,,金屬陶瓷;
w4 l7 W% g( h) J" | 過(guò)熱水 100度,;(動(dòng))碳化鎢,,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵,;(靜)浸樹(shù)脂石墨,,碳化鎢,金屬陶瓷,; L& R9 Y, D K' B
汽油,,潤(rùn)滑油,液態(tài)烴,;常溫,;(動(dòng))碳化鎢,,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵,;(靜)浸樹(shù)脂或錫銻合金石墨,,酚醛塑料。
" G- ^: [- f8 s 汽油,,潤(rùn)滑油,,液態(tài)烴;100度,;(動(dòng))碳化鎢,,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢;(靜)浸青銅或樹(shù)脂石墨,。 ) s+ T* n1 A4 H% B9 P8 t
汽油,,潤(rùn)滑油,液態(tài)烴,;含顆粒,;(動(dòng))碳化鎢;(靜)碳化鎢,。 $ |% k ~5 m+ U+ c2 n
3,、密封材料的種類及用途 ( \. n/ y* n/ K+ y, U& @/ \
密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同,,以及設(shè)備的工作條件不同,,要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對(duì)密封材料的要求一般是:
: k; m; A2 _5 H 1) 材料致密性好,,不易泄露介質(zhì),; + H2 \& f- J) c) r9 w( E- r& s' B
2) 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度; 3 Y2 N7 [6 U. G8 D8 V U" Z* [! _0 e
3) 壓縮性和回彈性好,,永久變形�,。� / Q2 s% |( W9 O5 ?
4) 高溫下不軟化,,不分解,,低溫下不硬化,不脆裂,; & x5 Y( T* ~) w; N& J7 `
5) 抗腐蝕性能好,,在酸,堿,,油等介質(zhì)中能長(zhǎng)期工作,,其體積和硬度變化小,且不粘附在金屬表面上,; 8 g* i/ ^- s& y5 g' w
6) 摩擦系數(shù)小,,耐磨性好,; + ^4 v, W: w6 V$ `' k/ N
7) 具有與密封面結(jié)合的柔軟性;
- G, h4 x0 T8 g' T6 m( f 8) 耐老化性好,,經(jīng)久耐用,; + J+ l4 }' Y, h2 {% D
9) 加工制造方便,價(jià)格便宜,,取材容易,。 9 B2 p5 b' _) |6 P# ^ r2 |
橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外,,適合于做密封材料的還有石墨等,,聚四氟乙烯以及各種密封膠等。
8 B; Z2 f# u! `$ Z/ e4,、機(jī)械密封安裝,、使用技術(shù)要領(lǐng)
0 W7 n5 d$ s' h) O$ D6 Y 1)、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)≤0.04毫米,,軸向竄動(dòng)量不允許大于0.1毫米,;
$ J5 M; g) l. D# L; p- I$ p% a% ` 2)、設(shè)備的密封部位在安裝時(shí)應(yīng)保持清潔,,密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗,,密封端面完好無(wú)損,防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位,;
6 u$ {) b7 x+ e 3),、在安裝過(guò)程中嚴(yán)禁碰擊、敲打,,以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效;
5 k$ I) a7 m; r1 K 4),、安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油,,以便能順利安裝; 6 e7 K, `3 {+ i6 R* i
5),、安裝靜環(huán)壓蓋時(shí),,擰緊螺絲必須受力均勻,保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求,;
% ~: E) ]$ r& M" ^$ _; t 6),、安裝后用手推動(dòng)動(dòng)環(huán),能使動(dòng)環(huán)在軸上靈活移動(dòng),,并有一定彈性,;
4 ^7 g% _, N8 y5 ?2 c; v 7)、安裝后用手盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)軸,、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無(wú)輕重感覺(jué),; 4 ^4 b; ]+ `' M: b4 V8 T, }
8),、設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì),以防止干摩擦而使密封失效,; & F; u- g0 k. Y5 C4 b
9),、對(duì)易結(jié)晶、顆粒介質(zhì),,對(duì)介質(zhì)溫度>80oC時(shí),,應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗、過(guò)濾,、冷卻措施,,各種輔助裝置請(qǐng)參照機(jī)械密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ,。
- F" a& o6 R/ z2 I 10),、安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油,要特別注意機(jī)械油的選擇對(duì)于不同的輔助密封材質(zhì),,避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化,,造成密封提前失效。; t9 r7 n0 C; s
5,、 機(jī)械軸封有哪三個(gè)密封點(diǎn),,及這三個(gè)密封點(diǎn)的密封原理
* W9 b$ d" z5 y6 b4 ] 動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封:是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力(比壓)使兩個(gè)光潔,、 平直的端面緊密貼合,;端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用,。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力,它起著平衡壓力和潤(rùn)滑端面的作用,。兩端面之所以必須高 度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件,這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封,。
) ~$ }! ?7 G' ]+ A! r6、機(jī)械密封技術(shù)的種類 7 c- Y$ V7 J9 Y+ x# P1 i
當(dāng)前采用新材料和工藝的各種機(jī)械密封的新技術(shù),,進(jìn)展較快,,有下列的機(jī)械密封新技術(shù)。密封面開(kāi)槽密封技術(shù)近年來(lái),,在機(jī)械密封的密封端面上開(kāi)了各種各樣的流 槽,以產(chǎn)生流體靜,、動(dòng)壓效應(yīng),,現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過(guò)去總認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏(或無(wú)泄漏),。以色列利用開(kāi)槽密封技 術(shù),,提出零泄漏非接觸式機(jī)械端面密封的新概念,并已用于核電站潤(rùn)滑油泵中,。干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開(kāi)槽密封技術(shù)用于氣體密封,。上游泵送密封技術(shù)即 利用密封面上開(kāi)流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游,。上述幾類密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:采用淺槽,,且膜厚和流槽的深均屬微米級(jí),并采用潤(rùn)滑槽,,徑向密封壩和周向密 封堰組成密封和承載部分,。也可以說(shuō)開(kāi)槽密封是平面密封和開(kāi)槽軸承的結(jié)合。其優(yōu)點(diǎn)是泄漏量�,。ㄉ踔翢o(wú)泄漏),、膜厚大,消除接觸摩擦,、功耗和發(fā)熱量小,。熱流體 動(dòng)壓密封技術(shù)它是利用各種形狀較深的密封面流槽,造成局部熱變形,,以產(chǎn)生流體動(dòng)力楔效應(yīng),。這種具有流體動(dòng)壓承載能力的密封,稱之為熱流體動(dòng)力楔密封,。 ) _, l9 R0 W3 \" u- o3 t
波紋管密封技術(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù),。
) |, b7 \; v4 F i+ { 多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封,、多密封技術(shù),。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù),、組合密封技術(shù)等,。
8 d3 F) e' z% `0 s8 }5 X7,、機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)
8 r) c5 H5 c+ W 沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積,,防止氣囊形成,保持和改善潤(rùn)滑等,,當(dāng)沖洗液溫度較低時(shí),,兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下: y5 i1 h* M; z; p2 k# i" i
一,、內(nèi)沖洗 2 d0 E6 B& f. t% W* |8 @7 a
1,。正沖洗 * {! u; {. } C
(1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),,由泵的出口端通過(guò)管路引入密封腔。 ! ~/ \3 Z9 b, |. F: Q
(2)應(yīng)用:用于清潔流體,, p1稍大于p進(jìn),,當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時(shí),可在管路上設(shè)置冷卻器,、過(guò)濾器等 + F9 a+ Y, _0 X3 k
2,。反沖洗* Y7 P. J- K/ {3 h7 m4 e/ U
(1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端引入密封腔,,沖洗后通過(guò)管路流回泵入口,。$ n; f* |! e4 F! r z/ j
(2)應(yīng)用:用于清潔流體,且p進(jìn)& P1 D' F$ K: T& C9 ^
3,。全沖洗
$ V! A4 P3 }* \& _2 I (1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),,由泵的出口端通過(guò)管路引入密封腔,沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口,。- ?1 m! z- A3 p
(2)應(yīng)用:冷卻效果優(yōu)于前兩種,,用于清潔流體,且p1與p進(jìn)和p出相接近時(shí),。
$ [/ i/ J. o/ ~! E( ?' P 二,、外沖洗: o0 J* W" X9 y4 ?, A. o
特點(diǎn):引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進(jìn)行沖洗。
3 v0 ~: U* y/ f2 O0 g: K. H 應(yīng)用:外沖洗液壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPa,,適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場(chǎng)合,。沖洗液的流量應(yīng)保證帶走熱量,還需滿足沖洗的需要,,不 會(huì)產(chǎn)生對(duì)密封件的沖蝕,。為此,需控制密封腔的壓力和沖洗的流速,,一般清潔沖洗液的流速應(yīng)小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s,,為達(dá)到上述的流 速值,沖洗液與密封腔壓力的差值應(yīng)<0.5MPa,,一般取0.05--0.1MPa,,對(duì)雙端面機(jī)械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進(jìn)入和排出 密封腔的孔口位置,應(yīng)設(shè)置在密封端面附近,,且應(yīng)在靠近動(dòng)環(huán)側(cè),,為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形,以及雜質(zhì)堆積和結(jié)焦等,,可采用切向引入或多 點(diǎn)沖洗.必要時(shí),,沖洗液可以是熱水或蒸汽。 |
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