2020年机械密封的原理及应用论文.doc

机械密封的原理及应用论文 摘要：机械密封在日常生产种应用广泛，本文简单了机械密封的工作原理和形式结构，以及在装配和运转中容易出现的问题和解决办法。 关键词：机械密封原理应用 1机械密封的基本概念A 1.1定义 机械密封(mechanicalseal)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。机械密封一般多用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点，成为了主要的轴密封方式，又叫端面密封。 1.2典型结构 (1)主要有以下三类部件 a.密封端面：动环、静环摩擦副 b.缓冲补偿机构：由弹性元件(圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等)构成。(使贴合) c.辅助密封圈：包括动环密封圈、静环密封圈等，有各种形式，如O型圈、V型圈、楔形圈等。 2工作原理 2.1四个密封点(亦称4个泄漏点，如图1)泄漏点1-摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力保持贴和;(动密封点，两个摩擦福之间有相对转动) 图l-l机械密封慧本络稳(旋转式) 泄漏点2-补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封;(静密封点，密封圈与轴或轴套之间有微动) 泄漏点3-非补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封，(静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止) 泄漏点4-N-压盖与腔体间的密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封;(静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止) 2.2传动关系 轴或轴套紧固螺钉5-弹簧座4弹簧3-补偿环l压盖防转销8-非补偿环6 2.3原理 通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹簧和介质压力共同作用下，对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿，使轴向密封面始终保持贴合。由于机械密封(轴向密封)在运行中可以对轴向磨损进行补偿，而填料密封(径向密封)不能对径向磨损进行补偿，故机械密封比填料密封寿命长。 3机械密封的种类 (1)按使用条件分类可以分为以下5种：速密封(ZBJ22-001-88:线速度25100m/s)和普通密封;高压和低压密封，高温、常温和低温密封;泵用釜用和压缩机用密封;耐腐蚀、抗颗粒机械密封。 (2)结构分类可以分为多弹簧、单弹簧密封;旋转式、静止式密封;外装式、内装式密封;外流式、内流式密封。 4机械密封零件的基本要求 4.1对摩擦副密封环的要求 1)足够的强度和刚度 2)端面有足够的硬度、耐腐蚀性能3)耐热冲击力4)较小的摩擦系数，良好的自润滑性，材料与介质有很好的浸润性。 4.2摩擦副匹配要考虑的因素 1)-般选择一软一硬的材料配对，软环作窄环，如YG6/M106K，只有介质含固体颗粒、易结晶，粘度高时才选用硬对硬。 2)尽量采用内装、内流式结构，防止机械杂质进入密封端面，减少泄漏量。 3)选导热性良好材料作动环。 4)环的壁厚不可太薄，以保证整体强度、刚度，也利散热(导热欠佳的材料，可薄一些)。 5)动环和轴(轴套)间隙All(0. 40.6)以利补偿 静环和轴(轴套)间隙13mm以免摩擦。 4.3密封端面宽度 1)主要决定窄环(软环)宽度，宽环外径一窄环外径0.5，宽环内径窄环内径-0.5 2)泄漏量与摩擦副端面宽度关系不大;3)窄的端面摩擦热少，温度梯度小，热变形小，磨损均匀;4)从受力角度出发，窄的端面整体强度和刚度差，易损坏或变形。因此应综合考虑。对于普通密封，端面宽度推荐值如表1：宽系列用于组对性能好(如YG6/M106K、SiC/M106K)、工况条件好的场合窄系列用于组对性能欠佳(如YG6/YG6、YG6/青铜)、饱和蒸气压高、易挥发、颗粒介质，高速机械密封，(对于轻烃介质，在强度够的情况下，取窄系列)。 4.4密封环的主要技术要求 1)平面度0.0009，硬质Ra0.2，软质Ra0.4，表面不应有裂纹、划伤、气孔、疏松等缺陷。2)密封环端面与安装辅助密封圈处的平行度、垂直度按GB1184-8O的7级精度要求。3)安装辅助密封圈处粗糙度：Ra3.2，径向尺寸公差H8或h8。 5机械密封工作注意事项 5.1注意避免安装偏差 安装时要十分注意避免安装中所产生的安装偏差，上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大干0.05mm;检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度)，四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.0lmm。弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00mm。 5.2密封正常运行时出现的问题和解决方法 1)泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4h，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。 2)泵的操作压力应平稳，压力波动不大干lkg/CIIl2。 3)泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。 4)密封情况要经常检查。运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，