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1、機(jī)械密封的工作原理
- m/ q+ X7 [' d 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。 ! U& l% ]- \" l0 q5 z
2、機(jī)械密封常用材料的選用 ) T+ n$ o1 ]- f. s+ q7 ^+ N
清水;常溫;(動(dòng))9Cr18,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,青銅,酚醛塑料。
1 W8 G u* I; q1 r8 y7 [- p8 v 河水(含泥沙);常溫;(動(dòng))碳化鎢,(靜)碳化鎢 8 s! V1 s Y2 x& p
海水;常溫;(動(dòng))碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷;
0 }' B8 R! |8 M1 X7 s& a4 X 過熱水 100度;(動(dòng))碳化鎢,1Cr13 堆焊鈷鉻鎢,鑄鐵;(靜)浸樹脂石墨,碳化鎢,金屬陶瓷;
% B4 U, e! i% W+ u$ j( V- D, P 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)浸樹脂或錫銻合金石墨,酚醛塑料。 7 c8 e. m! }7 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)浸青銅或樹脂石墨。
2 `& d. Z, L- `. P0 b" P 汽油,潤(rùn)滑油,液態(tài)烴;含顆粒;(動(dòng))碳化鎢;(靜)碳化鎢。 9 X- |! p- ]8 _9 f! P w, z
3、密封材料的種類及用途
8 U1 |4 @9 g' L. ] 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: ' q6 g* [, H' z6 z$ _1 i5 k( L- x
1) 材料致密性好,不易泄露介質(zhì); : m2 D% f4 B+ `' z- `
2) 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度;
6 n) W0 Q3 O( m' _( _ 3) 壓縮性和回彈性好,永久變形小; # U: r+ s: Q7 W1 s. C
4) 高溫下不軟化,不分解,低溫下不硬化,不脆裂;
# @8 y# r, s( L4 p& m a' H) S 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; ( q6 ~" Y8 J) \) q# R& w" M( o' ]
6) 摩擦系數(shù)小,耐磨性好; 3 P0 Z: U; q- ?5 o6 B) n0 v
7) 具有與密封面結(jié)合的柔軟性;
$ R: N# j+ b8 G 8) 耐老化性好,經(jīng)久耐用; : ?& [+ ~" V$ Y$ `4 Q2 v/ Q
9) 加工制造方便,價(jià)格便宜,取材容易。
+ d- L, p1 B" N% n! f/ L3 d$ F+ e 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。
4 |" W8 b* d9 E- G+ f! h4、機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)
' W" m/ s- C5 C- g. u 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; ! a) P% E0 }, ]& q9 y
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;
l t2 }, _% a 3)、在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊、敲打,以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效; # o7 r" [1 k/ J8 Z3 G
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; 3 K% o3 K: ?( I l- x, k( k: @) 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;
* F& [8 N8 p: C; `( m6 n& q8 m 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; / S& D9 @4 S; {3 j" P
7)、安裝后用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無(wú)輕重感覺;
9 |8 A5 E" ~2 }5 y1 ~. N 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;
8 X4 s* L: L* E; X 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) 。 ' d- M y/ @/ u* K+ v4 z9 D8 Z; j3 k
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。
7 j, s. x$ j9 D+ ]* m% y% U. y+ k. X5、 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
5 @7 \$ ?* m# D. @* b; |- ] 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。 . O. P, g) m3 X6 a% |
6、機(jī)械密封技術(shù)的種類
# z' M& w9 ?* u8 S 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)。密封面開槽密封技術(shù)近年來(lái),在機(jī)械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽,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)開槽密封是平面密封和開槽軸承的結(jié)合。其優(yōu)點(diǎn)是泄漏量小(甚至無(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。 : j& @$ h- d" u' o/ v1 [- y _( W6 W
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)。 % a' a- ^/ \5 M' i. B D. ?
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。
5 p+ d h7 D# L9 t2 F) X9 U7、機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)
) C k& E& \' \8 Z0 Q1 g5 ? 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:
7 @" l( f; P5 a8 `9 t5 y& Z 一、內(nèi)沖洗 1 E1 J$ K2 r r3 S8 C8 r2 }9 _
1。正沖洗 & J* J/ |4 v S6 C5 j0 v
(1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔。 * r" c$ N, \+ f$ w. g5 K( ]
(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、過濾器等 1 o+ T+ ~4 B: @3 @
2。反沖洗- c d; b1 G! r8 g2 f
(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,沖洗后通過管路流回泵入口。# o* B$ D/ s7 m" R
(2)應(yīng)用:用于清潔流體,且p進(jìn) 3。全沖洗" T9 `! Y: p( X1 L4 d3 ^
(1)特點(diǎn):利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì),由泵的出口端通過管路引入密封腔,沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口。
' Q( {& Q9 s# s (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)。
( {- b1 v. q G6 b 二、外沖洗
4 w: ~# e" w& q( A1 A! Z) W4 ` 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。
) |2 j2 Z# _' N 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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