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機械密封的故障有哪些?如何處理?
添加:2012-2-22 13:39:20    游覽:3600    來源:
機械密封的故障有哪些?如何處理?
機械密封的故障及處理方法如下:
一、機械密封的故障在零件上的表現:
    1、密封端面的故障:磨損、熱裂、變形、破損(尤其是非金屬密封端面)。
    2、彈簧的故障:松弛、斷裂和腐蝕。
    3、輔助密封圈的故障:裝配性的故障有掉塊、裂口、碰傷、卷邊和扭曲;非裝配性的故障有變形、硬化、破裂和變質。
    機械密封故障在運行中表現為振動、發熱、磨損,最終以介質泄漏的形式出現。
二、機械密封振動、發熱的原因分析及處理
    1、動靜環端面粗糙。
    2、動靜環與密封腔的間隙太小,由于振擺引起碰撞。處理方法:增大密封腔內徑或減小轉動件外徑,至少保證0.75mm的間隙。
    3、密封端面耐腐蝕和耐溫性能不良,摩擦副配對不當。處理方法:更改動靜環材料,使其耐溫,耐腐蝕。
    4、冷卻不足或端面在安裝時夾有顆粒雜質。處理方法:增大冷卻液管道管徑或提高液壓。
三、機械密封泄漏的原因分析及處理
    1、靜壓試驗時泄漏
    (1)密封端面安裝時被碰傷、變形、損壞。
    (2)密封端面安裝時,清理不凈,夾有顆粒狀雜質。
    (3)密封端面由于定位螺釘松動或沒有擰緊,壓蓋(靜止型的靜環組件為壓板)沒有壓緊。
    (4)機器、設備精度不夠,使密封面沒有完全貼合。
    (5)動靜環密封圈未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。
    (6)動靜環V型密封圈方向裝反。
    (7)如果是軸套漏,則是軸套密封圈裝配時未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。處理方法:應加強裝配時的檢查、清洗,嚴格按技術要求裝配。
    2、周期性或陣發性泄漏
    (1)轉子組件軸向竄動量太大。處理方法:調整推力軸承,使軸的竄動量不大于0.25mm。
    (2)轉子組件周期性振動。處理方法:找出原因并予以消除。
    (3)密封腔內壓力經常大幅度變化。處理方法:穩定工藝條件。
    3、經常性泄漏
    (1)由于密封端面缺陷引起的經常性泄漏。
    a、彈簧壓縮量(機械密封壓縮量)太小。
    b、彈簧壓縮量太大,石墨動環龜裂。
    c、密封端面寬度太小,密封效果差。處理方法:增大密封端面寬度,并相應增大彈簧作用力。
    d、補償密封環的浮動性能太差(密封圈太硬或久用硬化或壓縮量太小,補償密封環的間隙過小)。處理方法:對補償密封環間隙過小的,增大補償密封環的間隙。
    e、鑲裝或粘接動、靜環的接合縫泄漏(鑲裝工藝差,存在殘余變形;材料不均勻;粘接劑不均、變形)。
    f、動、靜環損傷或出現裂紋。
    g、密封端面嚴重磨損,補償能力消失。
    h、動、靜環密封端面變形(端面所受彈簧作用力太大,摩擦增大產生熱變形或偏磨;密封零件結構不合理,強度不夠,受力后變形;由于加工工藝不當等原因,密封零件有殘余變形;安裝時用力不均引起變形)。處理方法:更換有缺陷的或已損壞的密封環。
    i、動、靜環密封端面與軸中心線垂直度偏差過大,動、靜環密封端面相對平行度偏差過大。處理方法:調整密封端面。
    (2)由輔助密封圈引起的經常性泄漏。
    a、密封圈的材料不對,耐磨、耐腐蝕、耐溫、抗老化性能太差,以致過早發生變形、硬化、破裂、溶解等。
    b、O型密封圈的壓縮量不對,太大時容易裝壞;太小密封效果不好。
    c、安裝密封圈的軸(或軸套)、密封端蓋和密封腔,在O型密封圈推進的表面有毛刺,倒角不光滑或角倒圓不夠大。處理方法:對毛刺和不光滑的倒角應適當修整平滑,適當加大圓弧和倒角,并修整平滑。
    d、O型密封圈發生掉塊、裂口、碰壞、卷邊或扭曲變形。處理方法:注意清洗橡膠圈不要用汽油、煤油;裝配密封圈時注意理順。
    (3)由于彈簧缺陷引起的泄漏。
    a、彈簧端面偏斜。
    b、多彈簧型機械密封,各彈簧之間的自由高度差太大。
    (4)由于其它零件引起的經常性泄漏,如傳動、緊定和止推零件質量不好或松動引起泄漏。
    (5)由于轉子引起經常性泄漏,如轉子振動引起的泄漏。
    (6)由于機械密封輔助機構引起的經常性泄漏,如沖洗冷卻液流量太小或太大;壓力太小或過大;注液方向或位置不對;注液質量不佳,有雜質。
    (7)由于介質的問題引起經常性泄漏。
    a、介質里含有懸浮性微粒或結晶,因長時間積聚,堵塞在動環與軸之間,彈簧之間,彈簧與彈簧座之間等,使補償密封環不能浮動,失去補償緩沖作用。
    b、介質里的懸浮微粒或結晶堵在密封端面間,使密封端面貼合不好并迅速磨損。處理方法:開車前要先打開沖洗冷卻閥門,過一段時間再盤車、開車,再開大沖洗冷卻液;適當提高介質入口溫度;提高介質過濾和分離的效果等。
固液兩相流泵機械密封的正確選型與使用
由于固液兩相流中磨蝕性顆粒介質的存在,采用一般的機械密封常會構成如下5種危害:
    ①密封端面的加劇磨損。密封面之間因顆粒泄漏進入端面,起著磨料作用,加速了密封面的磨損。
    ②介質側顆粒堵塞。由于顆粒的堆積,架橋,阻礙了彈簧、銷和輔助密封封圈的運動,從而導致補償環的追隨性和浮動性下降。
    ③大氣側顆粒堵塞。由于常規設計的機械密封,密封面內徑和軸(或軸套)之間的間隙較小,泄漏的固體顆粒不能及時排出,易堆積、阻塞,阻礙了輔助密封圈的運動,從而導致密封失敗。
    ④磨蝕。指密封元件表面由于受到磨蝕性顆粒的作用而產生的局部咬蝕、撕裂。它通常發生在使用較軟的鋼材或石墨材料時,由于沖洗水或封液的沖擊而造成的。在有顆粒介質的情況下,發生得更加嚴重;
    ⑤傳動元件的磨損。由于傳動銷這些元件處于顆粒介質中,運動時由于顆粒的研磨作用加劇了元件本身的磨損。
    在選型時,應使機械密封產品盡量避免顆粒的作用,不致產生這5種失效,機械密封解決顆粒介質作用的問題有兩大途徑:一是對機械密封設置一些附加的內部結構或采取輔助措施(如螺旋密封、唇封、封液、沖洗水、水箱或油箱建立液障防止顆粒堆積等),或者外部裝置(如旋流固液分離器、磁濾器等),盡量避免上述5種失效出現,維護機械密封良好的工作狀態。這種途徑對于比較重要的場合,重要的設備可以使用。但對于由于空間受到限制,或者由于輔助設施耗費太高,以及由于有些場合,物料不允許有封液或沖洗水進入產品的情況,就應采取選擇設計出一種新型的機械密封結構,能直接用在顆粒介質中,滿足生產流程對密封的要求。
    為了使機械密封達到密封可靠、壽命長、結構簡單、裝拆方便、易調節、成本低的目的,具體辦法如下:
    采用彈簧和輔助密封圈相結合使用。主要優點是:具有較高的彈性,且彈簧不與介質接觸,避免了易受顆粒堵塞的問題。
    為了保證摩擦副在顆粒介質中具有耐磨損和耐磨蝕的目的,摩擦副材料的硬度必須高于磨粒的硬度。通常可選用硬對硬組對,材質可為碳化鎢或碳化硅。與碳化鎢相比,碳化硅具有更高的硬度,更好的導熱率,化學穩定性較好,還有自潤滑性,但成本較高。
    根據A.I.GoLubiev(前蘇聯)等人對在磨蝕性顆粒介質中高硬度摩擦副磨損機理的研究所得出的結論,摩擦副寬度應比一般機械密封的寬,以獲得較高的使用壽命。動、靜環的寬度相等,有利于防止顆粒對密封端面的磨損,同時,有足夠的面積,以避免大的失配。因此,能夠適應比一般機械密封端面大得多的徑向和軸向跳動。
     混流泵用機械密封應設計為內流式,顆粒介質在密封環外側,離心力和慣性力的作用使顆粒、雜質向外運動,拋離密封面。
    與一般機械密封不同,軸套與密封環之間的間隙應較大,當有物料泄漏時,能及時排出,避免顆粒的堆積和阻塞。密封腔的設計必須有適當的空間,使密封腔的物料能流動,不堆積沉淀,并易冷卻和潤滑密封。為了減少泵內介質壓力對密封端面比壓的影響,采用平衡型機械密封結構。
端面比壓是影響密封性能和使用壽命的最重要因素之一。為了防止顆粒介質進入密封端面,泄漏量增大,端面磨損加劇,導致密封的失效,應使端面比壓比一般的要大些。但端面比壓過大,將造成摩擦面發熱和磨損加劇,功率消耗增加。設計時,端面比壓為0.3MPa左右。
上篇:淺議泵用機械密封泄漏點分析及維修方案    下篇:影響墊片密封連接,導致泄漏的主要因素
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