影響機(jī)械密封的外部條件分析

         目前機(jī)械密封在泵類(lèi)產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛,隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)能的要求,機(jī)封的前景更加廣泛。機(jī)封的效果將直接影響機(jī)泵的運(yùn)行,尤其在石化領(lǐng)域,易燃,易爆,易揮發(fā),劇毒等介質(zhì)多,機(jī)封泄露將直接影響安全生產(chǎn),嚴(yán)重的還可導(dǎo)致事故。

           我單位有臺(tái)離心泵,選用大彈簧密封,介質(zhì)為預(yù)二級(jí)物,易燃,易爆,易揮發(fā)。這臺(tái)泵我反復(fù)將機(jī)封裝了三遍,還是漏。機(jī)封方面檢查及安裝沒(méi)有缺陷,軸也沒(méi)有彎曲變形,最后查出軸的竄量達(dá)到了0.28mm,遠(yuǎn)超規(guī)定值。經(jīng)調(diào)整后問(wèn)題解決了。這以后我便在泵的檢修中注意這些問(wèn)題。本文將從影響泵用機(jī)封的外部條件的角度加以分析。

          機(jī)械密封的工作原理是依靠靜環(huán)與動(dòng)環(huán)的端面相貼合并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成的密封裝置。機(jī)封有四個(gè)基本的密封點(diǎn):a. 動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封。b.靜環(huán)與壓蓋的密封。c.動(dòng)環(huán)與軸( 軸套)的密封。d.壓蓋與泵殼的密封。這幾點(diǎn)是我們判斷機(jī)封泄露的基本出發(fā)點(diǎn)。但也受其他因素的影響。如圖1所示。

         動(dòng)環(huán)通過(guò)軸套,鍵與軸作頸向定位并隨軸旋轉(zhuǎn),靜環(huán)固定在壓蓋上靜止,這樣在端面上便形成穩(wěn)定的流動(dòng)膜。影響其因素如:壓縮量端面比壓,動(dòng)靜環(huán)材質(zhì)等,稱之為內(nèi)因;其他影響機(jī)械密封正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素便稱之為外部因素, 主要有以下幾點(diǎn):

       a.泵軸的軸向竄量大。機(jī)封的密封面要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用。這就是密封的彈簧要有一定的壓縮量,給機(jī)封的端面一個(gè)推力,旋轉(zhuǎn)起來(lái)使密封面產(chǎn)生密封所需的比壓。為了保證這個(gè)比壓要求泵軸不能有太大的竄量,一般在0.15mm以內(nèi)。但有時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理,竄量大,這對(duì)離心泵的機(jī)封是不利的,尤其是多級(jí)泵。所以多級(jí)泵一般采用平衡盤(pán)的方法來(lái)平衡軸向力。

         b.軸向力偏大。機(jī)械密封在使用過(guò)程中是不能夠承受軸向力的。但有時(shí)泵的軸向力平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)或制造安裝使用等方面的原因,造成軸向力沒(méi)有被平衡掉, 使機(jī)封在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封端面溫度偏高,失去密封效果。

       c.泵軸的撓度過(guò)失。機(jī)封是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動(dòng)密封。它是在介質(zhì)和彈性元件的作用下, 兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊密貼合,相對(duì)旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到密封效果。但由于泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不合理,可能在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)封安裝處的撓度較大,使密封面受力不勻,導(dǎo)致效果不好。

        d.沒(méi)有輔助沖洗系統(tǒng)或系統(tǒng)不合理。機(jī)封的輔助沖洗系統(tǒng)可有效的保護(hù)密封端面其冷卻,潤(rùn)滑,沖洗雜物的作用。如果沒(méi)有或雖有但沖洗作業(yè)的流量,壓力不夠等原因同樣達(dá)不到?jīng)_洗效果。

       e.振動(dòng)偏大。機(jī)封的振動(dòng)偏大往往不是機(jī)封本身的原因,泵的其他零部件是產(chǎn)生的根源。如:泵軸的設(shè)計(jì),加工原因,軸承的原因,支架的原因,聯(lián)軸器的原因等。

        f.泵汽蝕的原因。由于裝置系統(tǒng)不合理以及泵進(jìn)口汽蝕性不好,轉(zhuǎn)速不好,在泵入口處局部汽蝕。這時(shí)介質(zhì)中會(huì)有氣泡,它一方面會(huì)沖擊機(jī)封的外表面,使其表面出現(xiàn)破損,另一方面也會(huì)是動(dòng)靜環(huán)的吻合面的流動(dòng)膜中會(huì)有氣泡,破壞穩(wěn)定的流動(dòng)膜,使動(dòng)靜環(huán)產(chǎn)生干磨擦,機(jī)封損壞。

         以上論述是我在多年的工作中,在參閱有關(guān)專業(yè)技術(shù)書(shū)籍及實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。對(duì)于一臺(tái)長(zhǎng)期使用的泵用機(jī)械密封, 在出現(xiàn)故障時(shí)這些雖不是優(yōu)先考慮的,但又是必須要考慮的。有了這些積累,可以幫助我們?cè)趯?shí)踐工作中更加從容地去分析,解決問(wèn)題。