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機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。外密封的安裝方式是將靜態(tài)密封面的方向顛倒過來,主軸上的旋轉(zhuǎn)單元位于填料盒壓蓋的外面。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外,這樣,軸與設(shè)備之間存在一個圓周間隙,設(shè)備中的介質(zhì)通過該間隙向外泄漏,如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓,則空氣向設(shè)備內(nèi)泄漏,因此必須有一個阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類很多,由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點(diǎn),所以世界上機(jī)械密封是在這些設(shè)備的軸密封方式。機(jī)械密封又叫端面密封,在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的:“由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。
選擇密封件在選購維修用密封件時,多數(shù)用戶都會按樣品的尺寸及顏色去購買,這只會增加采購的難度,而且不一定能選中合適產(chǎn)品。建議采用下列程序去提高采購密封件的準(zhǔn)確性:
1.運(yùn)動方向-先決定密封件所在位置的運(yùn)動方向,例如往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、螺旋或固定。
2.密封重點(diǎn)-例如決定活動點(diǎn)是在內(nèi)徑的拉桿封或活動點(diǎn)是在外徑的活塞封等。
3.溫度等級-從原廠機(jī)械使用說明查閱或按實(shí)際工作環(huán)境評估工作溫度,決定所需使用材料。有關(guān)溫度等級的說明可參考下面的生產(chǎn)用戶注意事項(xiàng)。
4.尺寸大小-多數(shù)用戶都會按使用過的舊樣品選購,但密封件在使用一段時間后,會被溫度、壓力及磨損等因素大幅影響其原來的尺寸,按樣選擇只能作為一個參考,更好的方法是量度密封件所在位置的金屬槽尺寸,準(zhǔn)確性會較高。
5.壓力等級-從原廠機(jī)械使用說明查閱有關(guān)數(shù)據(jù),或通過觀察原密封件的軟硬度和結(jié)構(gòu)推斷工作壓力等級,有關(guān)壓力等級的說明可參考下面的生產(chǎn)用戶注意事項(xiàng)。
大部分機(jī)械密封的設(shè)計(jì)采用較軟的材料來制作旋轉(zhuǎn)面,使其在較硬的靜止面上旋轉(zhuǎn)摩擦。多年來,通用的組合是利用碳材料作為旋轉(zhuǎn)面,使其在陶瓷靜止面上運(yùn)行。這類材料目前仍在普遍使用,但靜止面則選用不銹鋼或更硬的材料制作,例如碳化鎢或碳化硅。
不管采用什么材料,總之在接觸面之間必須保持一層液體薄膜,以起到潤滑的作用。由于一個密封面是運(yùn)動的,而另一個密封面是靜止不動的,因此將這類密封稱之為動態(tài)密封。然而,在填料盒內(nèi),采用彈簧負(fù)載和液體壓力相結(jié)合的方式,可以使密封面之間起到很好的密封作用。但密封壓力太高,則會影響接觸面之間形成液體薄膜,導(dǎo)致熱量增加和過早的磨損。如果密封壓力太低,接觸面之間的間隙增大,容易造成液體泄漏。
密封制造廠正在不斷地努力提高接觸面的平直度,他們采用特殊的拋光板進(jìn)行研磨。然后,采用單色光源的光柵板對其檢測。從這一觀點(diǎn)出發(fā),對這些密封接觸面必須小心處理,并嚴(yán)格按照安裝說明,保證密封面得到適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)和正確就位,這一點(diǎn)是非常重要的。
(1)使用密封件的類型、品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和裝填位置及數(shù)量等應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
(2)單獨(dú)使用密封膠滿足不了要求時,應(yīng)與密封墊片混合使用;密封處應(yīng)無滲漏現(xiàn)象。
(3)機(jī)械密封零件的組裝順序、位置、距離和間隙等,應(yīng)符合隨機(jī)技術(shù)文件及圖樣的規(guī)定,不應(yīng)隨意改變或更換。
(4)石墨環(huán)、填充聚四氟乙烯和靜止環(huán)出廠前做水壓實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)在組裝前做水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.25倍,持續(xù)10min不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象。
(5)軸或軸套密封位置的徑向跳動應(yīng)符合規(guī)定;彈簧的尺寸工作變形量,應(yīng)不大于其極限變形量的60%.