机械密封质量探析

时间：2024-09-03

王善军　接晓　扈海滨

（装甲兵技术学院吉林长春130117）

机械密封质量探析

王善军接晓扈海滨

（装甲兵技术学院吉林长春130117）

随着世界工业水平的不断发展，精密机械设备的稳定性与可靠性越来越引起人们的重视，对此，机械密封的质量对机械装置的性能显得越来越重要，但由于机械密封结构相对复杂，技术含量也较高，若安装或使用不当就会对机械设备的性能及系统稳定性产生不良影响；因此提升机械密封质量对发展精密机械具有十重要的现实意义。

机械设备机械密封安装质量

一、机械密封的概念

机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。"机械密封"通常被人们简称为"机封"。

机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的："由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。"

二、机械密封的分类

机械密封按照不同标准可进行相应的分类：若按照弹簧元件是旋转还是静止，可分为旋转型和静止型两类。旋转型密封，在高速运转的时侯，其介质中的弹簧本身受离心力影响较易发生变形，而强腐蚀性的介质在弹簧强烈搅动下会显得更加不利，但是静止型就没有这一种缺点。不管是旋转型还是静止型，均是机械密封中最主要的零配件，其性能优劣直接关系到密封效果和使用寿命，对机械设备的影响极在。正因如此，对于密封环的材料、结构、形状、尺寸以及表面加工的质量等等都必须有比较高的要求。

若按照密封介质泄漏方向划分的话，则可分为内流式和外流式两类；若按照介质于端面所引起卸载情况，则可划分为平衡式和非平衡式两类；若按照静环位置划分的话，则又可分为内装式和外装式；若按照密封腔内温度划分，则可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类；若按照密封腔内压力，则可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封；若按照弹簧个数划分，则可分为单弹簧式和多弹簧式；若按照非接触式机械密封结构，则又可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式；若按照弹性元件划分，则可分为弹簧压缩式和波纹管式。

三、机械密封的原则

首先要熟悉设备情况。安装机械密封之前，对转轴的转速、轴径等都要进行熟悉；考虑机械密封的制造工艺、密封腔的相关尺寸、设备的服务时间、生产设备的职工水平等。其次对介质的压力进行估算。离心泵的密封腔压力通常情况下要低于泵的出口压力。最后熟悉密封介质。安装机械密封之前要熟悉密封介质的状态，所含颗粒情况；熟悉介质的相关物理特性，以便为后期的冷却、冲洗、润滑等做准备。

四、安装机械密封的技术要求

为了确保机械密封正常工作，保持密封性良好，安装机械密封要符合相关技术规范要求：轴或轴套径向跳动，以及密封腔体端面对轴表面的跳动公差均应与相关规范规定相符；控制传动轴的轴向窜动量应控制在0.2mm；要通过采取阻封、冲洗、冷却、过滤等措施，对输送介质的温度进行有效控制；安装弹簧传动的机械密封时，应保持轴旋转方向以使弹簧越来越紧。

1.做好安装前检验工作

要取得良好的密封效果，在安装前应对有关部件进行仔细检查。①密封腔体。密封腔体的规格、直径、深度必须符合相关尺寸要求；轴与密封腔体的同轴度、垂直度符合要求，垂直度一般小于0.05～0.08mm，同轴度通常应保持在0.20～0.25mm之间。②泵轴的轴向窜动量。轴或轴套的轴向窜动量应控制在0.08mm以内。检查时可用千分表顶在轴肩处，用木锤夯击轴端，读出窜动量数值。在确定机械密封压缩量的时候应考虑泵轴的轴向窜动量，这样可以避免摩擦面液膜的破坏而引发剧烈磨损。在实践中，轴向窜动量过大引起密封泄漏和寿命缩短是常见的现象。③动静环的平面度。动静环摩擦端面的平面度是保证密封的关键，可用简易的卡尺法进行检查，即用卡尺贴于端面并置于背光下，通过观察透光间隙是否均匀判断表面平度。④轴或轴套的表面粗糙度应在0.32μm以下。⑤各密封部件的完好与清洁状况。应仔细检查各密封件的完好和清洁状况，保证无锐边毛刺、划痕、裂纹等缺陷。

通常在实践中，机械密封安装前，应再使用干净柔软纱布或脱脂棉对动环和静环表面进行擦洗，以确保其干净；在安装过程中也应确保零部件始终保持干净、整洁。另外，为方便安装，安装机械密封时，可在轴或轴套表面、压盖与密封圈配合表面涂抹机油，这在一定程度上可避免启动时出现干摩擦现象。

2.保证正确合理的安装顺序

①对机械密封的静止部件进行安装：首先，将防转销装入密封端盖相应的孔内位置；其次，根据顺序在静环上装入静环密封圈，然后在密封端盖内装入静环，在组装过程中避免防转销进入静环凹槽内。最后，在安装过程中，避免静环与轴之间发生碰撞。对于螺栓要分几次均匀拧紧。②对机械密封旋转部件进行组装。在轴上按照先后顺序将机械密封的旋转部件进行逐个组装。对于轴套，把机械密封的旋转部件按照顺序在外面组装到轴套上，然后将机械密封旋转部件的轴套安装在轴上。③在密封体上安装端盖，并用螺钉固定。④盘动试车是否转动轻松。