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機(jī)械密封的原理及應(yīng)用論文
摘要：機(jī)械密封在日常生產(chǎn)種應(yīng)用廣泛，本文簡(jiǎn)單了機(jī)械密封的工作原理和形式結(jié)構(gòu)，以及在裝配和運(yùn)轉(zhuǎn)中容易出現(xiàn)的問題和解決辦法。
關(guān)鍵詞：機(jī)械密封 原理 應(yīng)用
1機(jī)械密封的基本概念A(yù)
1.1定義
機(jī)械密封(mechanical seal)是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。機(jī)械密封一般多用于離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜、壓縮機(jī)等設(shè)備。因機(jī)械密封具有泄漏少、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫端面密封。
1.2典型結(jié)構(gòu)
(1)主要有以下三類部件
a.密封端面：動(dòng)環(huán)、靜環(huán)——摩擦副
b.緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：由彈性元件(圓柱彈簧、圓錐彈簧、波片彈簧、波紋管等)構(gòu)成。(使貼合)
c.輔助密封圈：包括動(dòng)環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈等，有各種形式，如O型圈、V型圈、楔形圈等。
2工作原理
2.1四個(gè)密封點(diǎn)(亦稱4個(gè)泄漏點(diǎn)，如圖1)泄漏點(diǎn)1-摩擦端面泄漏點(diǎn)，依靠彈力和介質(zhì)壓力保持貼和;(動(dòng)密封點(diǎn)，兩個(gè)摩擦福之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng))
圖l-l機(jī)械密封慧本絡(luò)穩(wěn)(旋轉(zhuǎn)式)
泄漏點(diǎn)2-補(bǔ)償環(huán)密封圈，依靠密封圈的過盈量實(shí)現(xiàn)密封;(靜密封點(diǎn)，密封圈與軸或軸套之間有微動(dòng))
泄漏點(diǎn)3-非補(bǔ)償環(huán)密封圈，依靠密封圈的過盈量實(shí)現(xiàn)密封，(靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對(duì)靜止)
泄漏點(diǎn)4 -N-壓蓋與腔體間的密封圈，依靠密封圈的過盈量實(shí)現(xiàn)密封;(靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對(duì)靜止)
2.2傳動(dòng)關(guān)系
軸或軸套——緊固螺釘5-彈簧座4——彈簧3-補(bǔ)償環(huán)l壓蓋——防轉(zhuǎn)銷8-非補(bǔ)償環(huán)6
2.3原理
通過一系列零件將徑向密封轉(zhuǎn)化為軸向密封，在彈簧和介質(zhì)壓力共同作用下，對(duì)由于設(shè)備運(yùn)行所造成的軸向磨損可以及時(shí)補(bǔ)償，使軸向密封面始終保持貼合。由于機(jī)械密封(軸向密封)在運(yùn)行中可以對(duì)軸向磨損進(jìn)行補(bǔ)償，而填料密封(徑向密封)不能對(duì)徑向磨損進(jìn)行補(bǔ)償，故機(jī)械密封比填料密封壽命長(zhǎng)。
3機(jī)械密封的種類
(1)按使用條件分類可以分為以下5種：速密封(ZBJ22-001-88:線速度25—100m/s)和普通密封;高壓和低壓密封，高溫、常溫和低溫密封;泵用釜用和壓縮機(jī)用密封;耐腐蝕、抗顆粒機(jī)械密封。
(2)結(jié)構(gòu)分類可以分為多彈簧、單彈簧密封;旋轉(zhuǎn)式、靜止式密封;外裝式、內(nèi)裝式密封;外流式、內(nèi)流式密封。
4機(jī)械密封零件的基本要求
4.1對(duì)摩擦副密封環(huán)的要求
1)足夠的強(qiáng)度和剛度
2)端面有足夠的硬度、耐腐蝕性能3)耐熱沖擊力4)較小的摩擦系數(shù)，良好的自潤滑性，材料與介質(zhì)有很好的浸潤性。
4.2摩擦副匹配要考慮的因素
1)-般選擇一軟一硬的材料配對(duì)，軟環(huán)作窄環(huán)，如YG6/M106K，只有介質(zhì)含固體顆粒、易結(jié)晶，粘度高時(shí)才選用硬對(duì)硬。
2)盡量采用內(nèi)裝、內(nèi)流式結(jié)構(gòu)，防止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入密封端面，減少泄漏量。
3)選導(dǎo)熱性良好材料作動(dòng)環(huán)。
4)環(huán)的壁厚不可太薄，以保證整體強(qiáng)度、剛度，也利散熱(導(dǎo)熱欠佳的材料，可薄一些)。
5)動(dòng)環(huán)和軸(軸套)間隙All(0.
4～0.6)以利補(bǔ)償
靜環(huán)和軸(軸套)間隙1～3mm以免摩擦。
4.3密封端面寬度
1)主要決定窄環(huán)(軟環(huán))寬度，寬環(huán)外徑一窄環(huán)外徑≥0.5，寬環(huán)內(nèi)徑≤窄環(huán)內(nèi)徑- 0.5'
2)泄漏量與摩擦副端面寬度關(guān)系不大;3)窄的端面摩擦熱少，溫度梯度小，熱變形小，磨損均勻;4)從受力角度出發(fā)，窄的端面整體強(qiáng)度和剛度差，易損壞或變形。因此應(yīng)綜合考慮。對(duì)于普通密封，端面寬度推薦值如表1：寬系列用于組對(duì)性能好(如YG6/M106K、SiC/M106K)、工況條件好的場(chǎng)合窄系列用于組對(duì)性能欠佳(如YG6/YG6、YG6/青銅)、飽和蒸氣壓高、易揮發(fā)、顆粒介質(zhì)，高速機(jī)械密封，(對(duì)于輕烴介質(zhì)，在強(qiáng)度夠的情況下，取窄系列)。
4.4密封環(huán)的主要技術(shù)要求
1)平面度0.0009，硬質(zhì)Ra≤0.2，軟質(zhì)Ra≤0.4，表面不應(yīng)有裂紋、劃傷、氣孔、疏松等缺陷。2)密封環(huán)端面與安裝輔助密封圈處的平行度、垂直度按GB1184-8O的7級(jí)精度要求。3)安裝輔助密封圈處粗糙度：Ra≤3.2，徑向尺寸公差H8或h8。
5機(jī)械密封工作注意事項(xiàng)
5.1注意避免安裝偏差
安裝時(shí)要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差，上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進(jìn)行，螺栓應(yīng)均勻上支，防止壓蓋端面偏斜，用塞尺檢查各點(diǎn)，其誤差不大干0.05mm;檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙(即同心度)，四周要均勻，用塞尺檢查各點(diǎn)允差不大于0.0lmm。 彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過大或過小現(xiàn)象，要求誤差2.00mm。
5.2密封正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題和解決方法
1)泵啟動(dòng)后若有輕微泄漏現(xiàn)象，應(yīng)觀察一段時(shí)間。如連續(xù)運(yùn)行4h，泄漏量仍不減小，則應(yīng)停泵檢查。
2)泵的操作壓力應(yīng)平穩(wěn)，壓力波動(dòng)不大干lkg/CIIl2。
3)泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)避免發(fā)生抽空現(xiàn)象，以免造成密封面干摩擦及密封破壞。
4)密封情況要經(jīng)常檢查。運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)其泄漏超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，重質(zhì)油不大于5滴/分，輕質(zhì)油不大于10/分，如2-3日內(nèi)仍無好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，則應(yīng)停泵檢查密封裝置。
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