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　　機(jī)械密封又稱為端面密封，其是由一對(duì)或多對(duì)垂直于軸的動(dòng)靜環(huán)接觸面，在泵內(nèi)介質(zhì)壓力和補(bǔ)償彈簧力的共同作用下，保持貼合并相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，防止液體從接觸面泄露的密封裝置。主要用于泵、壓縮機(jī)、液壓傳動(dòng)和其他類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。它的主要功能是將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面機(jī)械密封。工作過(guò)程中，在動(dòng)靜環(huán)之間形成一層極薄的液體膜，一方面實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)的作用，另一方面起到潤(rùn)滑，減少摩擦副磨損的效果。

 

　　機(jī)械密封原理及泄漏點(diǎn)原因

 

　　機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)由O型圈、彈簧、傳動(dòng)座以及固定螺栓組成，將其固定在傳動(dòng)軸上，隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。靜環(huán)主要由O型圈、防旋轉(zhuǎn)固定螺栓組成，將其固定的機(jī)封壓蓋上，其與泵殼為一體，是靜止的。機(jī)械密封安裝完成后，主要靠泵內(nèi)介質(zhì)的壓力和動(dòng)環(huán)機(jī)構(gòu)上彈簧的彈簧力共同作用下，將動(dòng)環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上。泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)靜環(huán)之間由介質(zhì)或沖洗液形成一層很薄的液體膜，實(shí)現(xiàn)機(jī)封無(wú)泄漏，這是機(jī)械密封的主密封。另外，機(jī)封靜環(huán)與機(jī)封壓蓋、機(jī)封壓蓋與泵殼、軸套與泵軸、軸套與動(dòng)環(huán)之間的密封主要靠O型圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。

 

　　由上所述機(jī)械密封的主要泄漏點(diǎn)有五處：

 

　　（1）軸套與軸之間的密封，屬于靜密封點(diǎn)；

 

　　（2）動(dòng)環(huán)與軸套間之間的密封，屬于靜密封點(diǎn)；

 

　　（3）動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面上的密封，屬于動(dòng)密封點(diǎn)；

 

　　（4）靜環(huán)與機(jī)械密封壓蓋間之間的密封，屬于靜密封點(diǎn)；

 

　　（5）機(jī)械密封壓蓋與泵體間之間的密封，屬于靜密封點(diǎn)；

 

　　化工泵機(jī)械密封失效原因分析

 

　　（1）端面破損。機(jī)械密封密封端面的損壞形式多樣，比如動(dòng)環(huán)和靜環(huán)因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，自然磨損；機(jī)械密封摩擦副材質(zhì)選取不當(dāng)，造成機(jī)械密封摩擦副磨損較快；機(jī)械密封端面在安裝過(guò)程中劃傷和磕碰造成損傷；動(dòng)靜環(huán)之間有異物；碳化硅、石墨等易碎材質(zhì)的端面在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中因表面有顆粒或設(shè)備振動(dòng)大造成破損等。因此，在機(jī)械密封選型過(guò)程中，要根據(jù)介質(zhì)的成分、溫度、壓力等綜合考慮，選擇最適合的機(jī)械密封。

 

　　（2）端面不平。機(jī)械密封有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，一般情況下，如果機(jī)械密封滿足工況使用要求的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間停用重新開(kāi)啟，機(jī)械密封端面粘結(jié)有雜質(zhì)顆粒或結(jié)晶物質(zhì)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，這種情況只需清理掉雜物即可，不需更換機(jī)械密封。另外部分機(jī)械密封端面不平可根據(jù)磨損情況，進(jìn)行研磨和拋光，也可繼續(xù)在現(xiàn)場(chǎng)使用，達(dá)到降成本的目的。

 

　　（3）機(jī)械密封的彈簧補(bǔ)償力太低。機(jī)械密封的彈簧不起作用也是造成機(jī)械密封泄露較為多見(jiàn)的原因。多簧式機(jī)械密封的部分彈簧失效造成受力不均；彈簧在高溫環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，彈性降低；彈簧在焦油等粘性介質(zhì)中造成黏連等均會(huì)造成彈簧的失效，從而造成設(shè)備的泄漏；密封圈長(zhǎng)時(shí)間使用其耐磨性、抗腐蝕性、耐極冷即熱性、抗老化性能變差，造成密封圈提前發(fā)生硬化、破裂、溶解、變形等情況，進(jìn)而導(dǎo)致密封圈彈性降低或破損，引發(fā)介質(zhì)的泄漏；另外固定動(dòng)靜環(huán)的防轉(zhuǎn)銷(xiāo)出現(xiàn)松動(dòng)錯(cuò)位、在使用過(guò)程中斷掉或者安裝時(shí)位置偏差較大，造成機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)壓緊力降低，低于介質(zhì)所需的緊壓力時(shí)，會(huì)造成機(jī)械密封泄漏。

 

　　（4）機(jī)械密封材質(zhì)不符。機(jī)械密封常見(jiàn)的密封環(huán)主要有石墨、聚四氟乙烯、青銅、合金鋼、碳化硅等，要根據(jù)介質(zhì)選擇符合現(xiàn)場(chǎng)要求材質(zhì)的機(jī)械密封。如果現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)，選擇合金鋼的密封環(huán)，機(jī)械密封在運(yùn)轉(zhuǎn)極短時(shí)間內(nèi)，就可能失效，甚至造成損壞設(shè)備的現(xiàn)象。機(jī)械密封的密封環(huán)要求聚四氟乙烯，在安裝過(guò)程中，安裝的普通橡膠材質(zhì)密封環(huán)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中也將造成機(jī)械密封的泄漏。因此要根據(jù)介質(zhì)選擇適合的材質(zhì)，一旦選擇不好，將造成頻繁的檢修，增大勞動(dòng)強(qiáng)度，也導(dǎo)致成本升高。

 

　　（5）安裝質(zhì)量缺陷。在機(jī)械式密封的使用和安裝過(guò)程過(guò)程中，最重要的是注意安裝過(guò)程中保護(hù)機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)的接觸面。機(jī)械密封端面需要用棉紗擦拭干凈，檢查機(jī)械密封端面有無(wú)崩邊、點(diǎn)坑、溝槽、劃痕、裂紋、是否光潔明亮等缺陷。機(jī)械式密封動(dòng)靜環(huán)O型圈表面不得存在凹凸不平、汽泡、雜志等缺陷以及老化跡象。機(jī)械密封的端面和O型圈的加工粗糙度和行位公差是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。在泵軸、機(jī)封配套的軸套上、安裝機(jī)械密封的表面、密封端蓋內(nèi)表面需要提前涂上一層潤(rùn)滑油，便于安裝，用手壓迫動(dòng)環(huán)或靜環(huán)組件，組件的浮動(dòng)應(yīng)無(wú)卡澀感。保證動(dòng)環(huán)和軸垂直偏差尺寸等，安裝過(guò)程中，要嚴(yán)格按照安裝規(guī)范進(jìn)行，一旦檢查不到位，機(jī)械密封質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或安裝不合適，均會(huì)造成介質(zhì)泄漏，需重新拆檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力。另外在機(jī)械密封出現(xiàn)間歇性泄漏情況時(shí)，要細(xì)致分析原因，是由于機(jī)械密封失效、操作不穩(wěn)定、軸向竄動(dòng)量較大等什么原因造成的，要根據(jù)實(shí)際情況去解決，才能從根源上解決介質(zhì)泄漏的問(wèn)題。

 

　　（6）設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)備最忌諱空運(yùn)轉(zhuǎn)，在操作過(guò)程中，要確保先開(kāi)打入口截門(mén)，防止離心泵將泵腔內(nèi)介質(zhì)抽空，導(dǎo)致泵腔內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓的情況。如果這是機(jī)械密封的彈簧力偏弱，會(huì)造成靜環(huán)脫離機(jī)械密封端蓋，且會(huì)在軸上旋轉(zhuǎn)某一角度，造成機(jī)械密封失效，引起介質(zhì)泄漏。一旦長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)中沒(méi)有介質(zhì)，該項(xiàng)設(shè)計(jì)起不到潤(rùn)滑、冷卻、沖走端面雜物的作用，在密封端面形成不了液膜，造成摩擦副直接接觸摩擦，局部過(guò)熱，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封端面損壞，將會(huì)加劇介質(zhì)泄漏。另外輔助系統(tǒng)內(nèi)沖洗液壓力不足、壓力不夠、沖洗位置設(shè)計(jì)不合適、沖洗液含顆粒雜質(zhì)等均會(huì)影響機(jī)械密封的密封效果。

 

　　綜上所述，從機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)、泄漏點(diǎn)分析到機(jī)械密封的失效形式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用做了適當(dāng)?shù)姆治觯瑥亩岣邔?duì)機(jī)械密封的認(rèn)識(shí)和后續(xù)的應(yīng)用。機(jī)械密封仍是一種較高的密封原件，選用得當(dāng)，就能保證設(shè)備高效、安全的運(yùn)行，從而為企業(yè)帶來(lái)更多的效益。