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1、机械密封知识,LOREM IPSUM DOLOR LOREM,机械密封的发展历程,最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当简单，仅由一个橡胶弹性体和金属（壳体）相摩擦，来完成旋转轴的密封。二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封,二战后,随着各类化工行业的迅猛发展，机械密封在西方国家发展相当迅速,至70年代,西方国家的炼油行业的流程泵80%采用机械密封,机械密封的应用范围也迅速扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加和改进。我国在50年代末期，开始进行机械密封的研究，至70年代,形成了我国标准的JB1472标准的泵用和HG5-748-78；HG5-751756-78釜用两大系列机械
2、密封，奠定了我国机械密封行业的基础。,机械密封雏形,旋转轴,金属壳体,弹性橡胶,常用的机械密封结构型式,目前，国内泵用机械密封主要有两大类，一类是我国自主开发的JB1472标准系列的泵用机械密封，如非平衡型（103、104、105、GX等系列）、平衡型（1GY等系列）；耐酸泵用系列机械密封；DB金属波纹管系列等等，另一类是以引进的（符合ISO3069标准）59U、59B、等系列机械密封；,金属波纹管机械密封主要以丹东克隆为代表DB系列和以西安永华引进的600系列金属波纹管机械密封；,我国在推行ISO标准过程中，各生产厂家也相继开发了一些符合ISO3069标准（国内标准号GB/T6556）的机械
3、密封系列。,另外，外装式机械密封主要有WB2、152 等系列耐酸泵用机械密封；,当前我国机械密封生产厂家实际情况简介,A 辽宁省丹东市1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司B 甘肃刘家峡密封研究所 大连波格曼C 浙江 奉化（上海民联生产基地）E 四川1新日 2 成都干气密封厂F 山东1 双强（博利得）2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等,机械密封的基本构件及其作用：,1、动环和静环（1）作用：保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。（2）要求：具有良好的耐磨
4、性和耐腐蚀性；动环要有良好的追随性（自动补偿密封面的磨损）；动、静环具有浮动性，起缓冲作用。2、弹性元件：弹簧、波纹管等。（1）作用：起预紧、补偿及缓冲的作用，（2）要求：使密封面产生一个合理的比压，保证端面摩擦副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀和抗疲劳强度。3、辅助元件（O性圈、V性圈、楔形圈等）（1）作用：主要起静环和动环的密封作用，同时起浮动和缓冲作用也就是说起辅助密封作用（静密封点。（2）要求：耐热或耐寒并能与介质相容。4、传动件（传动销、传动环、传动座等）（1）作用：将轴的转矩传给转动密封环动环。（2）要求：材料耐磨耐腐有足够的强度。5、紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套
5、、轴套）（1）作用：起到静、动环的定位，固紧作用，保证摩擦副密封面处于正确的位置，并保持良好贴合的弹簧比压。（2）要求：注意安装密封环的导向测角和压缩量。,典型机械密封结构示意图,机械密封的可能泄漏途径：,1、端面摩擦副的密封面处：光洁度要求1011，不平直度0.9微米。注意耐磨耐腐，选用合适的几何参数和性能参数。,3、动环与轴（或轴套）的辅助密封件处：防止锈蚀，水垢或化学反应物料堆积而造成动环不能动。（为什么污水、结晶介质要选用双端面机封？）,4、压盖与密封体（后盖）之间静密封。,2、静环与压盖的辅助密封件处：“O”形圈太硬，浮动性和缓冲性差。,5、轴套与轴的静密封。,6、动、静环镶嵌结构也
6、可能在配合处泄漏。,机械密封的基本类型,1、基本概念：首先明确两个概念（1）密封头：通常把具有弹性元件使主密封环作轴向位移追随之配对密封环的组件叫做密封头。（2）、把无弹性元件的配对密封环组件叫密封座2、普通型机械密封通常按密封头安装位置分为：内装式和外装式 按介质作用在密封端面上的压力轴向力卸荷程度分为：平衡型和非平衡型、按弹性元件的结构和布置分：单弹簧、多弹簧、波纹管、等.按密封头和密封面的数目分：单端面和多端面（双端面）,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipisicing elit,sed do eiusmod tempor incidi
7、dunt ut labore et dolore magna aliqua.,机械密封的特点,1、泄露量可以限制到很少。,3、运转中不用调整。,4、耐振性好,2、使用寿命长。,5、密封压力高。,6、结构复杂拆装不便。,机械密封的磨损,1、粘着磨损：两种滑动摩擦副材料表面力互相吸引或压缩比大所形成的。,3、磨蚀磨损：由于化学腐蚀所引起的缝隙温度高时最容易发生这类磨损。,4、表面疲劳磨损：滑动表面的疲劳裂纹和热应力裂纹所引起的。,2、磨料磨损：两个粗糙的表面发生碾削作用或由于密封缝隙中外来杂物充做磨料所引起的。,5、冲蚀（刷）磨损：由于液体或气体高速流动产生剥蚀作用造成的。,机械密封的辅助系统,1
8、 密封油系统（确保油质和油压）。,2 冷却水系统（确保水量和水质特别是硬度）,3 自冲洗系统（确保流量）,机械密封的故障分析,1、收集整套密封元件进行查找。2、检查磨损痕迹（1）、磨痕变宽：表明电机、泵头严重不对中转子径向跳动：原因：（a）轴承损坏（b）轴抖动或轴变形（c）轴弯曲（d）泵气蚀产生振动。（e）联轴器未对中（g）密封静坏倾斜。（2）、磨痕变窄：表明密封超压，密封设计有误，选高压或高温机封。（3）、无磨痕：可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转（防转销松动。（4）无磨痕但有亮点：超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。3、检查密封面(1)断裂：一般发生在陶瓷环上.高温拒用陶瓷（150C以上）（
9、2）硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密封面.4、传动件磨损：机封环传动销的磨损。5、检查弹性元件（1）、弹簧和波纹管断裂。（2）、弹簧卡住。（3）、弹性体断裂、硬化或损坏。6、检查磨擦碰撞情况。,机械密封的安装使用说明,机械密封是精密机械装置，它具有密封性能好、寿命长、泄漏少、消耗功率少、在运行中几乎不泄漏之特点，广泛应用于输送高温、高压和强腐蚀、有毒、昂贵性介质的离心泵。机械密封的安装精度对机械密封工作情况有很大影响，安装得不好则增大泄漏量和降低使用寿命。,安装或维修前的准备,1、确定工况相符合。,3、确认机械密封的型号及生产厂家，以确保机械密封的工作参数和
10、应用。对于单端面机械密封的维修，在拆除轴套前应测量其相对位置尺寸并记录，以确保机械密封压缩量的准确调整。,4、检查泵轴向窜量，不允许超过0.05mm,如有轴套，不允许轴套有轴向移动。,2、应确保系统已经关闭切除、无介质泄漏，并处于无压及安全温度状态。,5、检查安装机械密封的轴或轴套的径向跳动是否在允许值内。,轴或轴套直径（mm）1628、3060、6580、85100径向跳动允差(mm)0.06、0.08、0.10、0.12,安装,1、清洁密封腔体。,3、安装静环应确保与压盖或后盖密封平面平行并安装到位。,4、安装动环时，对于单端面机封应保证其工作高度或压缩量。一般情况下，按拆卸原机械密封时的
11、记录尺寸并根据磨损程度作适当的调整即可。在拧紧紧定螺钉时，一定要用深度尺检测密封面的端跳动不得大于0.025mm。对于双端面机封，只须将防转螺钉拧入防转槽上进回转半圈即可（注意检查其左右移动是否自如）。但须根据密封面的摩损程度适当加调整垫调整压缩量（可在静环后加减密封垫，也可在压盖与后盖间加减密封垫）。,2、为减少摩擦应用水或酒精润滑，或用硅脂润滑、所有O形圈需用油脂润滑配合的表面。,5、将机封压盖与后盖联接好即安装完成。,运转与维护,1 严禁无介质 空运转防止烧坏密封环及密封圈。,3 确保转动轴平稳震动转子窜动符合要求。,4 确保辅助系统工作正常。,2 高温泵要确保冷却水充足、水质良好。,机
12、械密封环常用的材料,碳石墨,碳石墨具有良好的自润滑性能、耐腐蚀性能、摩擦系数低、导热性能好，是机械密封端面摩擦副理想的材料之一，应用广泛。,常用的碳石墨主要有浸渍树脂碳石墨和浸渍金属碳石墨(浸锑石墨）两类（国外有免浸渍的碳石墨材料）,机械密封环常用的材料,硬质合金（WG）,硬质合金作为硬密封环应用极为广泛，常与碳石墨、碳化硅、硬质合金相配对，组成密封摩擦副，密封环常用硬质合金材料主要有钴基硬质合金（如YG6、YG8）和镍基硬质合金（如WN7、YN10等），钴基硬质合金与镍基硬质合金相比，硬度要高一些，但是镍基硬质合金的耐腐蚀性能则要好一些。,机械密封环常用的材料,碳化硅（SiC）,碳化硅属于工
13、程陶瓷，在我国是近十几年发展起来的新型材料，由于其超强的硬度、极好的耐磨性能、导热性能和良好的耐腐蚀性能以及具有一定的自润滑性能，发展迅速，在相当场合，已经取代了硬质合金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬质材料，与碳化硅配对的常用材料主要有碳石墨、硬质合金、碳化硅、填充聚四氟乙烯等。,碳化硅主要有三种类型：a、热压烧结碳化硅；b、无压烧结碳化硅；c、反应烧结碳化硅。,机械密封环常用的材料,氧化铝陶瓷,目前，国内使用的氧化铝陶瓷大致有99瓷和95瓷两种；99瓷纯度高，耐腐蚀性能好，主要用于耐酸泵外装式机械密封，95瓷耐腐蚀性能较差，但制造成本极低，可以大批量生产，主要用于农用泵、汽车冷却泵等轻型机械密封。
14、,机械密封的选型,据国内的统计资料和国外的资料介绍，在早期失效（寿命极短）的机械密封中，有25-30%是因为安装问题，30%以上的原因是选型（用材）不当造成的。,（1）密封的工作参数：如工作压力；介质温度；工作转速；,（2）密封的介质性质：如介质粘度、润滑性、挥发性、腐蚀性等；,机械密封的选型非常重要，机械密封的选型主要考虑以下几个方面：,（3）密封安装空间：如轴向尺寸、径向尺寸、内装、外装等；,（4）密封的工作条件：如有无冲洗等条件。,机械密封的选型,机械密封的选型步骤大致是：,（3）根据工作转速确定采用补偿环旋转式还是非旋转式；,（4）根据现场使用条件确定是否需要或选用哪种密封辅助系统；,（1）根据工作压力确定采用平衡型还是非平衡型结构；（2）根据密封介质的性质，如易燃、易爆、有毒、贵重等确定选用双端面还是单端面机械密封；,（5）根据介质的腐蚀性等确定机械密封使用的材料。,泵用机械密封的发展趋势,近些年来，在机械密封领域的研究主要主要集中在两个方面：,高参数密封 高参数密封一直是密封行业的发展方向，如干气密封，超大直径密封，超高压密封等等，主要是随着石化产品的进一步深加工，装置参数越来越高，原子能行业单机功率越来越大，研究这类密封一方面是拓宽机械密封的应用领域，另一方面也是满足这些行业的需要。,研究如何提高机械密封的工作可靠性和延长机械密封的使用寿命。,
