机械密封资料

机械密封的工作原理机械密封件是垂直于轴相对折动的端面通过流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)保持贴合，辅助密封件防止泄漏的轴封装置。常用机械密封结构机械密封件一般由静止环(静止环) 1、旋转环(动环) 2、弹性元件3、弹簧座4、紧固螺钉5、旋转环辅助密封件6和静止环辅助密封件8等元件构成，止转销7固定于按压盖9而防止静止环的旋转。 视是否具有轴向补偿能力而定，旋转环和静止环通常被称为补偿环或者非补偿环。机械密封件中流体可能泄漏的路径有a、b、c、d四条通道。c、d泄漏通道分别为静止环和压盖、压盖和外壳之间的密封，两者为静止密封。 b通道是旋转环和轴之间的密封，端面磨损后，只要能跟随补偿环在轴向上稍微移动，实际上就是相对的静态密封。 因此，这些泄漏通道相对容易堵塞。 静密封要素最常用的是橡胶o型环和聚四氟乙烯v型环，作为补偿环的旋转环和静止环辅助密封，有时采用兼具弹性要素功能的橡胶、聚四氟乙烯和金属波纹管的结构。a通道是旋转环与静止环的端面之间紧贴相对折动的活动密封件，是机械密封装置的主密封件，也是决定机械密封件性能和寿命的关键。 因此，在密封端面的加工要求高的同时，为了在密封端面之间保持必要的润滑液膜，必须加大型腔端面的每单位面积的压力，压力过大，难以形成稳定的润滑液膜，端面的磨损加速的压力过小，泄漏量增加。 因此，为了获得良好的密封性能和充分的寿命，在设计设置机械密封时，必须保证端面的每单位面积的压力值在最佳范围内。将机械密封件与软密封件密封件进行比较，具有以下优点密封在长周期运转中，密封状态稳定，泄漏量小，据粗略统计，泄漏量一般仅为软填料密封的1/100长寿命在油、水系介质中一般可达到12年以上，在化学工业介质中通常可达到半年以上摩擦功耗小的机械密封件的摩擦功率只有软密封件的10%50%轴和衬套几乎不磨损可在维护周期长的端面磨损后自动补偿，一般不需要维护防振性对旋转轴的振动、振动及轴向密封室的偏移不敏感适用范围广的机械密封可用于低温、高温、真空、高压、不同转速、各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。机械密封安装使用说明书请仔细阅读这个说明。 为了正确使用机械密封产品，必须掌握基本知识。 注意职业安全和正常使用的规则和规定。在安装和维护之前，请确保系统已关闭并且处于无电压和冷却状态。1 .安装机械密封的轴或衬套的台阶需要3X100倒角。密封盖的密封环座孔的端部需要1.53X200倒角，必须去除该倒角尖锐的边缘和毛刺。 (参见DIN24960或JB4127 )2 .安装机械密封时，要检查各部件的表面质量，特别是动作、静止环的密封端面有无凹痕、伤痕等，如有破损，必须进行修复或更换。 清洗零件表面，在动环的密封端面涂油3 .在安装橡胶密封部件的部位，可以涂抹油进行润滑，但需要特别注意的是，在：乙烯丙烯、丁基等橡胶密封部件不能与油或润滑脂接触的情况下，推荐使用肥皂液进行润滑。4 .安装聚四氟乙烯的v形环时，v形环的开口部面向介质，必须封闭液压方向。5 .在安装单向旋转(即并联环或钩形弹簧的传动)的机械密封件的情况下，尤其要注意弹簧的旋转方向，该旋转方向应该强力旋转弹簧。 从机械密封件静止环端的往动环来看，轴的旋转方向：确定为顺时针方向右转.6 .安装机械密封件的紧固螺钉和密封件压板连接螺钉时，各套螺钉必须均匀紧固7 .安装过程中请敲击密封部件，不要过度用力以免损伤部件8 .机械密封安装完成后，用轴的旋转手柄驱动，根据其旋转是否灵活，如有异常，必须检查、调整9 .启动设备前，请保持密封室内充满液体介质或密封液。 如果有单独的密封循环保护系统，必须事先启动，但在停车时，密封循环保护系统必须延迟关闭10 .在使用两端面机械密封件情况下，需要确保密封液的循环，密封液的压力必须大于介质的压力0.10.2mpa .静环形式摘要表1 .浮动式长静止环带的止转，使用量最大的型号：采用国内各厂商的中型密封，可使用多种材质博各曼： G9 DIN24960克兰德： BP DIN24960 248*DIN24960中国： JB1427标准用。SEALOL:D(DIN24960 )2 .块状静环：安装方便的形式，用于轻量密封博格曼： G60(DIN24960 )克兰德：n(英寸系)和TYPE6等中国： BIA、EX等采用。seal :b3 .浮子式短路环：安装方便，无法承受大扭矩博格曼： G4，G6(DIN24960 )克兰德：n(英寸系)和TYPE6等中国： BIA、EX等采用seal ol :sBt4 .槽式静环在工作参数高时可以防止旋转。克兰： w5 .双凸台(单凸台)静环：外装式机械密封广泛采用的静环形式。克： v、u、(10T、10R用)中国： 152、212、WB2等6 .带冷却装置的静止环。博格曼： G15克兰： CE7 .高参数密封用静止环日本皮拉，依格公司的典型产品。密封材料一、摩擦子组对材料(动环)(1)为了保证密封摩擦副的长寿命和密封性能，在选定一对摩擦副材料时，必须注意以下原则耐磨耗性强，耐腐蚀性好，机械强度高，耐热性和导热性良好，摩擦系数小，具有一定自润滑性，气密性好，成形和加工容易.(二)种类：1 .碳石墨碳石墨是使用量最大、适用范围最广的摩擦亚组对材料下面特性：因为自润滑性良好且摩擦系数低，所以耐腐蚀性能良好，具有良好的耐温性能的热传导性良好，具有低线膨胀系数的组性能良好，容易加工机械密封用碳石墨材料大致分为如下种类：烧成石墨(汽车制石墨)在某种意义上，烧成石墨分为硬质石墨和软质电化石墨。 所使用的浸渍物有有机树脂、无机物、金属三种。 表3-27和表3-28是机械密封用碳石墨的品牌和性能。树脂结合石墨(热压石墨)是将烧结石墨粉碎，将酚醛树脂和环氧树脂等作为粘合剂，混合后压制烧结而成的。 适用于热传导性差、线膨胀系数大的大量生产，成本低的主要用于汽车冷却水泵、家用电器等低负荷的密封。热解石墨国产热解石墨用丙烯等烃在高温下热解，使碳蒸气渗透到碳石墨基体的气孔中，起到堵塞的作用，制成高密度、少孔、低通气性的纯碳石墨材料。 适用于高温、强腐蚀状况。 因为不适合批量生产，所以成本很高。2 .硬质合金(TUNGSTEN CARBIDE )硬质合金具有高硬度、耐磨损、耐高温、线膨胀系数小、摩擦系数低等多种优良性能组性能好等综合优点是机械密封不可缺少的摩擦副材料。常用的硬质合金材料如下：钴基硬质合金钨钴合金以碳化钨为主体，钴是由结合相构成的合金，使用粉末冶金方法：压制烧结。 基础耐磨性比最高的高速钢高1520倍，热传导率高12倍。 但是容易氧化，耐腐蚀性能差。 国产主要品种为YG6、YG8、YG15。镍基硬质合金是以碳化钨为主体，以镍为粘结相的合金，采用粉末冶金法进行冲压烧结。 耐腐蚀性好，但强度只不过是钴基硬质合金的7080%。 国产的主要品种是YWN8。镍铬硬质合金具有耐腐蚀性好、强度和硬度高、无磁性的独特性能。 国产的主要品种是W7。肉盛硬质合金肉盛硬质合金有钴基和铬基两种，多用作机械密封摩擦副环。 在国外，这种合金的光泽特性被命名为“Stellite”。 由于硬度不高、不均匀，耐磨性差，因此泵用机械密封不太被采用，但在PV值不高的釜用机械密封中仍占有重要地位。其他还有钢结硬质合金、RC硬质合金、碳化铬硬质合金。3 .工程陶瓷(CERAMIC )工程陶瓷具有良好的化学稳定性、硬度和耐磨性，是耐腐蚀机械密封的理想摩擦子组材料。 但工程陶瓷的共同缺点是耐冲击韧性低、脆性大。机械密封用工程陶瓷有氧化铝陶瓷、氧化铝金属陶瓷、铬钢球陶瓷、碳化硼陶瓷等。氧化铝陶瓷按纯度分为99陶瓷和95陶瓷，其性能差异主要在于99CE的弯曲强度高，硬度高，热膨胀系数小。氧化铝金属陶瓷(黑瓷)氧化铝类金属陶瓷是在Al2O3中添加少量的金属元素而构成的。 金属陶瓷成分中Al2O3含量为88%92%，馀量为Fe、Cr、Ni等. 其硬度在HRA8488之间。 在陶瓷中加入金属可以改善热传导率，脆性降低，但耐腐蚀性降低。 目前主要用于大量汽车冷却水泵和潜水泵的机械密封。热喷涂陶瓷等离子喷涂技术及其耐磨耐腐蚀陶瓷涂层是国外70年代用于机械密封的新技术和新材料。 Cr2O3陶瓷涂层硬度高，具有耐磨性、耐腐蚀性等优点。 但是，开口气孔很多。 热喷涂陶瓷密封圈组材料中碳石墨较多，碳石墨的硬度应小于70HS。 该成对材料的pv值低，使用温度在200以下，广泛应用于醋酸等有机介质。4 .碳化硅(SILICON CARBIDE )碳化硅陶瓷是继上述各种陶瓷之后开发的新型陶瓷。 重量轻，比强度高，摩擦系数小，耐辐射性高，具有一定的自润滑性，组性能好，化学稳定性、耐热性和导热性好。 碳化硅是脆性材料，不耐机械冲击。根据制造工艺的不同，SiC产品的性能也不同。 目前有4种：种反应烧结SiC是由SiC Si构成的致密的烧结体。 反应烧结SiC中含有10%20%的游离硅，游离硅是材料中的不需要物质，不能耐强碱和氧化性介质的腐蚀。 反应烧结SiC的优点是产品收缩率小，耐热冲击性高，适合批量生产，成本低。无压烧结SiC在超微细SiC粉中加入适量的添加剂，将粘接剂冲压成形，然后在200022000C的温度下烧结。 适用于数量少、规格品种多的机械密封。热压烧结在SiC粒度1m的SiC粉中加入适当的添加剂，放入石墨制的触手中，在200021000C的热压炉内加压(3050MPa )制作而成。 SiC中化学稳定性最高。 该SiC作为耐腐蚀密封摩擦副环性能最高。气相渗透SiC兼具碳石墨的优点和碳化硅的特性，是有前途的碳系复合材料。5 .金属材料主要为合金铸铁、铜合金、不锈钢。 有一定的强度和硬度，但耐腐蚀性差，不能用于水系液体和药液。 通常用于低负荷、油类液体。6 .作为摩擦副作用的材料，填充有聚四氟乙烯、苯酚夹杂塑料、橡胶等。二、辅助密封材料机械密封用辅助密封要求具有以下性能良好的弹性、硬度适当，压缩永久变形小耐高度、低温老化性能好与介质相容性好，不易发生膨润、收缩、分解、硬化小摩擦系数、耐磨耗和一定的抗撕裂强度。1 .丁腈橡胶(NBR )丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈在悬浊液中聚合而成的共聚物。2 .氢化丁腈橡胶(HNBR )性能优于NBR，使用温度范围为-40 1500C，耐油性优于NBR，耐硫化氢优于氟橡胶。3 .氟橡胶氟橡胶是一种含氟的高聚合物。 国产氟橡胶主要有两种类型。 氟-23型相当于海外凯尔-F(Kel-F )型，氟-26相当于海外维通(VITON )型。 氟橡胶具有优良的耐高温、耐油、耐高真空和耐腐蚀性能，但不用于酮类和酯类溶液，耐寒性差，压缩永久变形大。4 .乙丙橡胶乙丙橡胶由乙烯和丙烯聚合而成，分为二元和三元共聚物。 本公司主要使用乙丙橡胶(EPDM )5 .硅橡胶(SILICON RUBBER )硅橡胶由硅和烃合成。 具有良好的高低温性，小的压缩永久变形和优良的介电性能。 其缺点是常温下的撕裂强度和耐磨损性比其他橡胶种类差，不适合低苯点的矿物油，在高压水蒸气中首先发生分解。6 .聚四氟乙烯(PTFE )的使用温度范围广(-1502500C )； 极低的摩擦系数和自润滑性，表面不粘，化学稳定性好。 唯一能侵蚀塑料的是熔融碱金属和高温、高压下的氟。 由于负荷，在任何温度下都会发生蠕变，超过3430C时分解产生毒烟。7 .作为辅助密封件使用其他橡胶材料有氯丁橡胶(CR )、丁基橡胶(HR )、氯丁橡胶等8 .作为辅助密封件使用的其他材料，填充有聚四氟乙烯、柔软性石墨、石棉及橡胶复合材料等。 主要在高温时使用。三、弹性元件材料由于弹性元件是机械密封的承载元件，因此材料强度高，弹性极限高，要求耐疲劳性、耐腐蚀性和耐高温性。1 .弹簧压缩螺旋弹簧是机械密封中最普遍的载荷弹性元件。 机械密封用弹簧多为不锈钢制。 目前，本公司的材质主要是不锈钢弹簧SUS304和SUS316一般用于制造耐腐蚀的耐高低温弹簧。 SUS316比SUS304具有更好的耐腐蚀性。65Mn (铁弹簧):表面镀层，强度高，性能好，适合一般外壳和密封用2 .波形弹簧机械密封用波形弹簧通常由薄钢带制造。 一般材质为SUS302、SUS316、PH15-7Mo。3 .金属波纹管金属波纹管有焊接波纹管和压力成形波纹管两