前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了機械密封范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。
機械密封范文1
中圖分類號：F407.4文獻標識碼：A 文章編號：
機械密封即通過動、靜環(huán)一對相對旋轉(zhuǎn)垂直于軸的兩個平行密封端面，在一定接觸壓力下，對流體密封。因此，又稱端面密封。機械密封在旋轉(zhuǎn)設備上的應用非常廣泛，機械密封的密封效果將直接影響整機的運行，嚴重的還將出現(xiàn)重大安全事故。從機械密封的內(nèi)外部條件的角度分析了影響密封效果的幾種因素和應采取的合理措施。，
一、機械密封的原理：
密封中彈簧和密封流體的壓力作用，使相對運動的動、靜環(huán)接觸端面上，產(chǎn)生合適的壓緊力，端面間保持的液膜起平衡壓力，端面作用，兩端面需十分光潔，平直，以使端面完全貼合，比壓均勻。動、靜環(huán)密封圈防止密封泄漏起密封作用外，還可以吸收旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的振動，起緩沖作用。動、靜端面磨損時，動環(huán)在彈簧和密封流體的壓力作用下向靜環(huán)移動，使動、靜環(huán)始終保持合適的接觸壓力，故動環(huán)密封圈要具有隨動性。一般情況下密封端面要求在不等強度下使用，即密封端面材質(zhì)一軟，一硬。
1.分類
（1）按密封的主機：泵用機械密封、釜用機械密封、壓縮機用機械密封等；
（2）按不同工作參數(shù)，分為高溫、中溫、低溫、高壓、中壓、低壓、高速、重型等等；
（3）按結構形式分為：平衡型和非平衡型、單端面和雙端面機械密封等。
2.安裝
（1）準備工作
①檢查軸與軸套的徑向跳動、表面粗糙度、外徑公差、軸的竄動等是否滿足精度要求；
②檢查機械密封的型號、規(guī)格是否與要求相符。各零件是否完好，密封圈尺寸是否合適，動環(huán)和靜環(huán)的表面是否光滑平整。若有缺陷必須更換或修復。
③用干凈的汽油對機械密封的零件進行清洗，然后擦干，注意保護密封面；
④安裝機械密封時，先從說明書上查到彈簧的工作長度，然后用卡尺量得彈簧的自由長度即可得彈簧的壓縮量，安裝中應保證彈簧的壓縮量的偏差不大于1mm。
（2）檢查與測量
①動環(huán)的浮動性，要求動環(huán)與軸有一定的間隙，保證間隙為0.3-0.7mm。
②固定環(huán)是否偏心泵用機械密封中，固定環(huán)（彈簧座）與軸采用滑動配合，間隙量很小。若間隙較大，固定環(huán)就會偏心，作用在密封面上的彈簧力不均勻時密封出現(xiàn)時泄時封現(xiàn)象
③動環(huán)與靜環(huán)貼合面的檢查:檢查時可用90°角尺測量貼合面對軸中心線的偏差。
（3）安裝
首先分別將轉(zhuǎn)動組件中各件與靜環(huán)組件中各件組裝完畢，并做好彈簧的初步預緊；然后完成動環(huán)組件在軸上的安裝和靜環(huán)組件在壓蓋內(nèi)的安裝，初步測量動環(huán)密封端面至密封腔端面的距離，與靜環(huán)密封面至端蓋端面的距離，兩者之差即為機械密封的彈簧預壓縮量，并組裝好軸承；對照技術要求的壓縮量，參照實測的壓縮量，將壓縮量調(diào)整合適，將壓蓋緊固。
安裝過程中應保持密封的清潔和完整，不允許用工具敲打密封元件，以防止密封被損害。機械密封安裝在軸上后，用手推動動環(huán)應有彈性及順利之感，然后在密封面上加些機油，將端蓋均勻壓緊，不得壓偏。
（4）檢查與試壓
安裝完畢后，用手盤車，應保證轉(zhuǎn)動靈活，并有一定的浮動性。對重要設備的機械密封必須進行靜壓試驗和動壓試驗，試驗合格后，方可投入正式使用。
3.運轉(zhuǎn)
（1）啟動前的注意事項：輔助裝置、冷卻系統(tǒng)是否安裝無誤；應清洗管線以防鐵銹、雜質(zhì)進入密封腔；用手盤動聯(lián)軸器，檢查軸是否輕松運轉(zhuǎn)。如果盤動很重，應檢查有關配合尺寸是否正確，設法找出原因并排除故障。
（2）試運行和正常運轉(zhuǎn)：首先啟動液封系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)，使密封腔內(nèi)充滿介質(zhì)，然后啟動主密封進行試運轉(zhuǎn)。如果一開始發(fā)現(xiàn)有微量泄漏，但過1-3h后逐漸減少，為正常磨合過程。如果泄漏量不減少應停車檢查；如果機械密封發(fā)熱、發(fā)煙，一般為彈簧比壓過大，可適當降低彈簧壓力。經(jīng)試運轉(zhuǎn)合格后，可轉(zhuǎn)入操作條件下的正常運轉(zhuǎn)。升溫、升壓過程應緩慢，并密切注視有無異常現(xiàn)象發(fā)生。
4.停車
應先停主機，再停輔助系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。停車時間較長時，應將主機內(nèi)的介質(zhì)放凈。
二、機械密封的材料：
機械密封的密封性能和使用壽命，與各零件的材料有關，尤其是端面密封（摩擦副）的材料，輔助密封的材料和彈簧的材料。
1.端面密封摩擦副的材料
摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬質(zhì)合金、碳化鎢合金、SiC、填充聚四氟乙烯、錫青銅、鋼結硬質(zhì)合金、不銹鋼、酚醛塑料、尼龍等。常用材料的性質(zhì)如下。
（1）、石墨
石墨的優(yōu)點是耐腐蝕性和自性好，摩擦系數(shù)小，耐熱沖擊性好并容易加工，缺點是機械強度低，有孔隙。石墨的這兩個缺點可以用浸漬和滲碳的方法改善。浸漬石墨可分為浸樹脂和浸漬金屬兩種。浸樹脂石墨耐腐蝕性好，但不耐高溫（耐溫約170~200℃）；浸漬金屬石墨高溫性好（浸青銅、鋁、鉛等耐高溫可達400~500℃），但耐腐蝕性差。石墨是使用最廣泛的非金屬材料，用作中低轉(zhuǎn)速機械密封的動環(huán)和高速機械密封的靜環(huán)。好的石墨，肉眼看來致密，手指摸上去不大脫粉，不大染黑手指。
（2）、陶瓷
陶瓷的優(yōu)點是耐腐蝕性好，硬度很高，耐磨性好，缺點是脆性大以及硬度過高而難以加工。應用較多是氧化鋁陶瓷，還有金屬陶瓷。陶瓷多用于腐蝕性介質(zhì)、中低速的場合。
（3）、堆焊硬質(zhì)合金
在碳鋼、鉻鋼和鉻鎳鋼的密封面上堆焊硬質(zhì)合金，優(yōu)點是硬度高，耐磨性好，耐溫性好（500℃以下），耐腐蝕或汽蝕性好，缺點是易產(chǎn)生氣孔、夾渣和表面硬度不均勻。
2.輔助密封圈的材料
對輔助密封材料的要求是彈性好，摩擦系數(shù)小，耐磨、耐熱和低溫性好，抗介質(zhì)腐蝕、溶解和老化等，此外還要求在壓縮后和長期使用中殘余變形好。常用的輔助密封圈材料是橡膠和聚四氟乙烯，此外還有軟聚氯乙烯。
（1）、橡膠
橡膠有較好的彈性、緩沖性、吸振性、耐熱性、耐腐蝕性。橡膠密封圈的密封效果好，應用最廣泛。常用的橡膠有硅橡膠、丁晴橡膠、氯丁橡膠和氟橡膠等。
（2）、聚四氟乙烯
聚四氟乙烯的優(yōu)點是化學穩(wěn)定性、耐油、耐溶解、耐濕性優(yōu)異，摩擦系數(shù)低，適用于各種腐蝕介質(zhì)，缺點是彈性比橡膠差，易產(chǎn)生永久變形。
3.彈性元件材料
（1）、彈簧材料
對彈簧材料的要求是：彈性好、耐介質(zhì)腐蝕。常用彈簧材料有不銹彈簧鋼（1Cr18Ni9Ti等）、鉻鋼（3Cr13、4Cr13等）、碳素彈簧鋼（60Si2Mn等）和磷青銅。
（2）、波紋管材料
對波紋管材料的要求是：良好的焊接性能；較大的彈性；一定的耐腐蝕性。常用的波紋管材料有鐵基、銅基和鎳基合金以及鈦材等。一般以鐵基中的鎳鉻奧氏體帶材為主，尤以1Cr18Ni125MnMo2Ti用得最多。高鎳彈性合金被認為是制作波紋管較理想的材料，含鋁的材料用一般焊接技術時會遇到困難。目前國外用得最多的波紋管材料有AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N）屬于固溶體、低強度、低硬度、高延伸率。
三、機械密封滲漏現(xiàn)象及原因：
目前機械密封在泵類產(chǎn)品中的應用非常廣泛，而隨著產(chǎn)品技術水平的提高和節(jié)約能源的要求，機械密封的應用前景將更加廣泛。機械密封亦稱端面密封, 其有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面, 該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下, 依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合, 并相對滑動, 從而防止流體泄漏。
機械密封范文2
(1)表面均勻腐蝕。如果金屬環(huán)表面接觸腐蝕介質(zhì)，而金屬本身又不耐腐蝕，就會產(chǎn)生表面腐蝕，其現(xiàn)象是泄漏、早期磨損、破壞、發(fā)聲等。金屬表面均勻腐蝕有成膜和無膜兩種形態(tài)，無膜的金屬腐蝕很危險，腐蝕過程以一定的速度進行，這主要是選材錯誤造成的。成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護作用的特性，但金屬密封環(huán)所用材料，如不銹鋼、鈷、鉻合金等其表面的鈍化膜在端面摩擦中破壞，在缺氧條件下新膜很難生成，使電偶腐蝕加劇。
(2)應力腐蝕破裂。金屬在腐蝕和拉應力的同時作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫，進而向縱深發(fā)展，產(chǎn)生破裂，稱為應力腐蝕破裂。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán)，容易出現(xiàn)應力腐蝕破裂。密封環(huán)裂紋一般是徑向發(fā)散型的，可以是一條或多條。這些裂縫溝通了整個密封端面，加速了端面的磨損，使泄漏量增加。
根據(jù)斷裂力學的觀念，材料內(nèi)部原始裂紋尖端的應力場強因子K1=yσ1a(y—系數(shù))。在開始時由于應力σ1小于臨界應力σc，a小于臨界裂紋σc，所以腐蝕作用時，由于原始裂紋a的腐蝕擴展，導致K1的增大。當經(jīng)過一段時間后a=σc及K1=K1c時，斷裂就發(fā)生了，只有當原始裂紋a足夠小，以致于K1＜K1c(應力腐蝕破裂)時，材料不會發(fā)生應力腐蝕破裂。①應力的存在。如果堆焊或加工中，殘余應力、旋轉(zhuǎn)離心力、摩擦熱應力，引起金屬環(huán)應力σ1大于a2c，應力破壞就很難避免。②材料。金屬密封環(huán)材料強度、硬度指標越高，K1c越低，材料內(nèi)氣孔、夾渣、裂紋越多越長，越易發(fā)生應力腐蝕破裂。一般K1(應力腐蝕破裂)=(1/2-1/5)K1c，且隨材料強度級別的提高，K1(應力腐蝕破裂)/K1c的比值下降。③磨損。構件表面越光，應力腐蝕破裂敏感性越低。端面磨損使金屬表面鈍化膜破壞，光潔度降低，促使應力腐蝕破裂的發(fā)生。④介質(zhì)。應力腐蝕破裂，只發(fā)生于一些特定的“材料—環(huán)境”體系。例如“奧氏體不銹鋼—cl”、“碳鋼—NO3”。⑤溫度。溫度越高，氫擴散越快，應力腐蝕破裂加快。密封環(huán)端面劇烈摩擦，如果端面比壓過大，表面光潔度低，冷卻不夠，表面不好，摩擦熱則加速應力腐蝕破裂的進行。
2非金屬環(huán)腐蝕
(1)石墨環(huán)的腐蝕用樹脂浸漬的不透性石墨環(huán)，它的腐蝕有三個原因：一是當端面過熱，溫度＞180℃時，浸漬的樹脂要析離石墨環(huán)，使環(huán)耐磨性下降；二是浸漬的樹脂若選擇不當，就會在介質(zhì)中發(fā)生化學變化，也使耐磨性下降；三是樹脂浸漬深度不夠，當磨去浸漬層后，耐磨性下降。所以密封冷卻系統(tǒng)的建立，選擇耐蝕的浸漬樹脂，采用高壓浸漬，增加浸漬深度是非常必要的。
(2)石墨環(huán)的氧化在氧化性的介質(zhì)中，端面在干摩擦或冷卻不良時，產(chǎn)生350-400℃的溫度能使石墨環(huán)與氧發(fā)生反應，產(chǎn)生CO2氣體，可使端面變粗糙，甚至破裂。非金屬環(huán)在化學介質(zhì)和應力的同時作用下，也會破裂。
(3)聚四氟乙烯(F4)密封環(huán)的腐蝕。F4填充如玻璃纖維、石墨粉、金屬粉等以提高其耐溫性、耐磨性。填充F4環(huán)的腐蝕主要是指填充物的選擇性腐蝕、溶出或變質(zhì)破壞。例如在氫氟酸中，玻璃纖維分子熱腐蝕，所以填充何物應視具體情況而定。
3輔助密封圈及其接觸部位的腐蝕
(1)輔助密封圈的腐蝕橡膠種類不同，其耐蝕性亦不同。由于橡膠的腐蝕、老化，其失效的橡膠遭腐蝕后表面變粗糙且失去彈性，容易斷裂。橡膠耐油性因品種而異，不耐油的橡膠易脹大、摩擦力增大，浮動性不好，使密封失效。橡膠與F4耐溫性差，硅橡膠耐溫性最好，可在200℃使用。
(2)與輔助密封圈接觸部位的腐蝕機械密封動環(huán)、軸套、靜環(huán)、靜環(huán)座，與橡膠或F4輔助密封圈接觸處沒有大的相對運動，該處液相對靜止易形成死角，給與之接觸的金屬軸套、動環(huán)、靜環(huán)座及密封體等造成了特種腐蝕，主要有縫隙腐蝕、摩振腐蝕、接觸腐蝕，三種腐蝕同時存在，交替進行，所以腐蝕面較寬、較深。觀察其表面深度在1-1.5倍密封圈直徑，蝕度不小于0.01mm時，密封泄漏就嚴重了。
4防護方法
(1)選材。環(huán)境不同，選材不同，既要照顧選材的一致性，又要照顧環(huán)境腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同，選材不同；同一介質(zhì)溫度，濃度、壓力不同，腐蝕情況各異，要對腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同，選材不同。
(2)結構設計。①避免與介質(zhì)接觸的設計。采用內(nèi)裝式、外裝式、隔離液等機械密封，涂層、保護套也可起到與介質(zhì)隔離的作用。②端面設計。采用鑲嵌結構，端面為壓應力，可避免應力腐蝕破裂。③彈簧防腐設計。從結構上使彈簧不與介質(zhì)接觸是較好的方法，如外裝上噴涂保護層、加保護套等。改旋轉(zhuǎn)型為靜止結構。④輔助密封圈。只要縫隙足夠小，所有材料都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬且取消輔助密封圈，是一種好的密封。
(3)維護與使用。建立封液及冷卻系統(tǒng)，并經(jīng)常更換封液及冷卻液，加強對端面冷卻。檢修與安裝時，嚴禁敲擊密封件，以防止局部相變而為腐蝕提供條件。密封件安裝前，應嚴格地清洗干凈。
機械密封范文3
我廠每年都能接到上海某設計院終縮聚釜傳動端制造的批量定單。此設備是物料攪拌釜的傳動裝置，反應釜內(nèi)要求絕對密封，不允許有其它雜質(zhì)和氣體混入，否則會影響物料的純度，降低產(chǎn)品質(zhì)量。而釜腔內(nèi)所有的密封性都靠傳動端上的一套機械密封來保證，所以機械密封的制造質(zhì)量是終縮聚釜能否正常運行生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的關鍵。機械密封我廠外協(xié)由天津一家專業(yè)廠家制造，傳動端上的其它零部件在我廠加工制造，最后在我廠裝配并發(fā)貨。
二、機械密封密封性試驗原理
以下是機械密封裝配及密封試驗原理示意圖
1―筒體 2―靜環(huán)O形圈 3―矩形O形圈 4―靜環(huán) 5―聚四氟乙烯 6―硬質(zhì)合金
7―動環(huán) 8―結構支撐 9―彈簧座 10、11、12―法蘭、螺栓、螺母 13―精密壓力表
14、15―閥門、進氣管 16―動環(huán)O形圈 17―傳動軸 18―彈簧 19―接管
由上圖可知：一套機械密封由一對動環(huán)和一對靜環(huán)組成，在設備使用時動靜結合。當傳動軸在電機的帶動下轉(zhuǎn)動時，彈簧座靠傳動軸上的銷子與傳動軸連為一體一起轉(zhuǎn)動，同時靠銷子的作用動環(huán)也與軸同步轉(zhuǎn)動，靜環(huán)靜止不動。彈簧的作用是使動環(huán)與靜環(huán)密封面始終保持一定的壓力，同時給矩形O形圈一定的預緊力，保證良好的密封效果。設備的密封由動靜環(huán)的接觸面與O形圈來保證。密封試驗原理即設備實際使用過程中的密封原理.我們用氮氣進行氣密性試驗。密封試驗時氣體從進氣管進入，當壓力表示值為0.15Mp時，將閥門關閉。密封試驗合格的標準是每小時泄露量在0.002Mp以內(nèi)。進入筒體內(nèi)的氣體有三條路徑可以產(chǎn)生泄露如上圖所示。（1） 動環(huán)O形圈 （2） 動靜結合面 （3） 靜環(huán)O形圈和矩形O形圈。從我們這些年的裝配經(jīng)驗來看，如果密封試驗不合格，一般情況下是動靜結合面產(chǎn)生的泄露。我們只需將機械密封從筒體內(nèi)拆下來，在研磨好的鑄鐵平板上配合航空煤油和細研磨膏手工研磨靜環(huán)的四氟面，然后在研磨好的四氟面上涂色，使動環(huán)密封面與靜環(huán)密封面結合，用力按壓，隨后檢驗動環(huán)密封面上色痕的寬度與均勻度，如果色痕寬度適中、均勻無明顯細紋，斷層，那么重新裝配后基本上密封試驗都可以成功。
三、靜環(huán)密封性工裝設計
1.初始工裝
2009年年初我們在裝配一套機械密封時拆裝反復了數(shù)次之后，密封試驗總是不能成功。我們檢查了所有的和裝配相關的尺寸，及O形圈的線徑，厚度，都符合圖紙的要求。并且動、靜環(huán)都重新返廠對密封面進行了二次機械研磨，我們也對經(jīng)二次機械研磨過的靜環(huán)密封面進行了手工研磨。涂色試驗驗證密封面效果非常理想，可就是在裝配后總是產(chǎn)生泄露。后來我分析可能是動、靜環(huán)本身密封性不合格。以下是動、靜環(huán)的結構示意圖
1―YG3合金塊 2―O形圈 3―動環(huán)不銹鋼基體 4―聚四氟乙烯塊 5―靜環(huán)不銹鋼基體
動環(huán)制造工藝為：（1） 制作動環(huán)的不銹鋼基體，YG3合金塊 （2）在動環(huán)不銹鋼基體上安裝O形圈，將YG3合金塊過贏配合壓入 （3） 機械研磨YG3合金面 （4） 光譜檢驗密封面研磨質(zhì)量。
靜環(huán)制造工藝為：（1） 制作靜環(huán)的不銹鋼基體，聚四氟乙烯塊（2）將聚四氟乙烯塊過渡配合壓入不銹鋼基體，如圖所示在裝配縫隙處均勻涂抹高強度，耐腐蝕膠水密封（3） 機械研磨聚四氟乙烯面 （4） 光譜檢驗密封面研磨質(zhì)量。從動、靜環(huán)的制造工藝及結構來看，如果動、靜環(huán)本身密封性不合格的話，那么問題應該出在鑲裝處，為了檢測我的推斷，于是我設計了一套簡易密封試驗工裝，下圖是工裝示意圖：
如圖所示氣體從進氣管進入到密封腔內(nèi)，當壓力表示值為0.15Mp時，關閉閥門保壓。整個密封腔由O形圈和膠皮圈來密封。如果動環(huán)鑲合金塊、靜環(huán)鑲聚四氟乙烯塊處泄露的話，那么氣體的泄露軌跡如上圖箭頭所示。在密封試驗時用肥皂水浸濕合金和聚四氟乙烯塊外圓，我們發(fā)現(xiàn)動環(huán)密封性合格，合金外圓沒有氣泡冒出。而靜環(huán)四氟外圓有幾點有連續(xù)氣泡冒出，試驗證明靜環(huán)本身密封不合格，在鑲裝處泄露。靜環(huán)返機械密封制造廠對外圓漏點進行處理并重新涂抹膠水修復后，我廠一次裝配密封試驗合格發(fā)貨。
此后機封廠家所供幾套機械密封靜環(huán)都不同程度的出現(xiàn)了類似的問題，且經(jīng)修復合格的靜環(huán)在裝置開車運行數(shù)月后也都有微漏的情況出現(xiàn)。我在分析原因時認為機械密封靜環(huán)的制造質(zhì)量不合格，要求機械密封制造廠家查找原因，改進制造工藝，提供質(zhì)量合格的產(chǎn)品。可是機封制造廠家在分析原因時認為他們的靜環(huán)制造工藝及所用密封膠水（國內(nèi)某知名企業(yè)生產(chǎn)）的質(zhì)量是可靠的，原因可能出在我廠對靜環(huán)密封試驗工裝的使用上。機械密封制造廠家指出：機械密封靜環(huán)在實際使用時受力點是均勻分布的，靜環(huán)共受到48條彈簧的均勻作用力，每點作用力的大小也是相同的，且受力值是一個可以計算的穩(wěn)定數(shù)值，而用我廠的靜環(huán)試壓工裝進行密封試驗時，用8個壓板對靜環(huán)施加壓力，首先受力點不能做到和實際工況一樣均勻分布，其次用螺栓預緊的力或大，或小8個壓板預緊力不平衡，其壓力值也不能準確控制。這樣有可能在試驗的過程中將密封膠水損壞，導致機封靜環(huán)泄露。機封制造廠家建議四氟塊在密封試驗時最好不受壓力，以防止把膠水粘連密封壓壞。
2. 改進工裝
雖然機封制造廠家的原因分析有一定的道理，但是我堅信問題不可能出在試壓工裝上，原因肯定是機封制造質(zhì)量不合格。為避免和機封制造廠家扯皮，我按照機封廠要求又重新設計了一套工裝。示意圖如下:
如上圖所示：新工裝用托板和角鋼焊了一個架子，在托板上鉆孔攻絲，擰上長螺柱，把橫梁架在兩個螺柱上用螺栓擰緊。轉(zhuǎn)動手輪壓緊上壓板，上下壓板之間的O形圈受到壓力作用之后，脹緊在上下壓板的兩個錐面及四氟鑲塊的內(nèi)壁上起到密封作用，其它兩個O形圈靠壓力作用直接密封。所以在密封試驗時，氣體只能從鑲四氟塊處泄露，這就達到了靜環(huán)四氟在不受壓力情況下測試其密封性的目的。
四． 結語
機械密封范文4
關鍵詞 機械密封；工作原理；泄漏
中圖分類號TH45 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）55-0064-02
高密度聚乙烯裝置的低壓溶劑回收壓縮機K-5001為立式四列往復式迷宮型壓縮機，規(guī)格為ZW-71.43/0.23~16，由XXX設計院設計， XXX壓縮機制造廠制造，屬于國產(chǎn)攻關的第一臺壓縮機。此設備為裝置的核心設備，一旦壓縮機停機，提供反應環(huán)境的溶劑異丁烷物資將不能正常回收，將導致整個裝置停車，更嚴重的將影響上游裝置的停車，直接影響裝置乃至公司的經(jīng)濟效益。
1 機械密封結構與原理
1.1 機械密封結構
圖1為此壓縮機機械密封結構圖，與其他機械密封類似，都是由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧、彈簧座、緊定螺釘、防轉(zhuǎn)銷、傳動銷組成的，從圖上可以看出，機械密封泄漏的途徑主要有六處；
泄漏一：墊片（序號7）作為機身與靜環(huán)（序號1）之間的密封，此處密封為靜密封，發(fā)生泄漏的可能性較小，墊片材質(zhì)、尺寸滿足要求，正常安裝即可；
泄漏二：動環(huán)（序號2）與靜環(huán)（序號1）之間：此處密封為動密封，發(fā)生泄漏的可能性最大。動、靜環(huán)摩擦副是一對相對加工精度要求較高的產(chǎn)品，設備運行時，動靜環(huán)之間形成油膜，摩擦副表面出現(xiàn)的任何微小的變化都會導致機械密封的泄漏；
泄漏三：O型圈（序號4）與曲軸之間，此O型圈防止油沿軸向泄漏。一旦O型圈出現(xiàn)故障，油將沿著軸向外泄漏，其中兩次導致機械密封的泄漏都是由于此處的O 型圈發(fā)生斷裂造成的，第一次O型圈備件采用瞬干膠粘結，長時間在油的浸泡作用下，瞬干膠溶解導致O型圈斷裂，第二次新加工制作的O型圈不能滿足耐油要求，最終變形斷裂。
泄漏四：O型圈與軸之間，同泄漏三相同；
泄漏五：同泄漏點二，端蓋側動環(huán)與靜環(huán)之間；
泄漏六：同泄漏點一，是靜環(huán)與外側端蓋之間的密封。
1.2 機械密封的工作原理
機械密封工作時，由密封流體的壓力和彈性元件的彈力等引起的軸向力使動環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對運動，由于兩個密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界（密封界面）形成一個微小間隙，當有壓介質(zhì)通過此間隙時，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時液膜又使得端面得以，獲得長期密封效果。
2 機械密封失效原因分析
2.1 機械密封失效經(jīng)過
高密度聚乙烯裝置在2010年9月22日停車檢修過程中，發(fā)生了五次機械密封泄漏現(xiàn)象。
第一次，在啟動回收壓縮機數(shù)小時后，機械密封大量泄漏，打開檢查，發(fā)現(xiàn)機械密封動環(huán)斷裂，檢修人員更換新機械密封。
第二次，壓縮機啟動幾分鐘后，機械密封又發(fā)生了泄漏。打開檢查，發(fā)現(xiàn)機械密封外側動環(huán)和靜環(huán)均發(fā)生斷裂。
第三次，在廠家技術人員指導下，進行第二套機械密封的安裝。在壓縮機啟動幾分鐘后，機械密封就發(fā)生泄漏，打開檢查，發(fā)現(xiàn)外側動環(huán)和靜環(huán)斷裂，外側軸瓦局部發(fā)生脫落。此次對軸瓦進行了更換，并且對機械密封系統(tǒng)進行了改造，從供油總管與機械密封腔內(nèi)增加管線，保證機械密封腔內(nèi)供油充足，重新更換了機械密封。啟動壓縮機，運行正常，裝置按照程序開車。
第四次，在壓縮機正常運行兩個星期后，機械密封發(fā)生泄漏，打開檢查發(fā)現(xiàn)O型圈斷裂（此O型圈為安裝前粘接），機械密封動靜環(huán)只是發(fā)生了偏磨，并無斷裂破損現(xiàn)象，重新更換新的機械密封和O型圈，啟動壓縮機，正常運行。
第五次，壓縮機運行一星期后，機械密封發(fā)生了泄漏，打開檢查發(fā)現(xiàn)機械密封動靜環(huán)完好，但新加工的O型圈嚴重變形并且斷裂，發(fā)現(xiàn)此種O型圈不滿足耐油的要求。更換原廠新O型圈，壓縮機運行正常。
2.2 原因分析及改進措施
2.2.1 機械密封失效原因
此次機械密封失效主要原因如下：
1）備件質(zhì)量，元件制造精度不能滿足要求，從第一套機械密封來看，圓柱銷加工粗糙，不能保證動環(huán)在彈簧力的作用下及時補償變形量，雖然在安裝前對其進行了打磨，但是其精度不能保證。第四次更換的O型圈不是整體加工，而是粘接的，造成機械密封在更換不久就發(fā)生O型圈在粘結處斷裂；
2）設計缺陷，在壓縮機機械密封設計過程中，也存在問題，此機械密封為雙端面機械密封，外側的動靜環(huán)在長周期運行過程中，機組內(nèi)部不能為其提供充足的，也是導致機械密封損壞的原因；
3）工藝條件，密封圈加工未考慮工藝條件，廠家制造的靜密封O型圈在加工過程中未考慮現(xiàn)場實際工況，造成了機械密封的泄漏。
2.2.2 機械密封失效解決措施
1）從設備本身講，首先，對原廠采購的機械密封備件嚴格把關，將上述不足之處反饋給機械密封制造廠家，以便對其進行改進；其次，對設備進行改進，從供油總管上向外側動靜環(huán)腔內(nèi)加引油管，連續(xù)向動靜環(huán)摩擦副供油，給摩擦副提供沖洗、冷卻和的條件，并且將軸承座的回油孔減小，保證密封腔內(nèi)有一定的壓力。此外，廠家在加工過程中必須按照現(xiàn)場實際工況加工備件；
2）從工藝操作方面講，在啟動前按照啟動步驟對設備進行盤車，設備運行過程中，盡量減小生產(chǎn)的波動，設備振動越小對機械密封長周期運行越有利；
3）從現(xiàn)場安裝方面講，首先檢查機械密封各組件是否齊全；其次，密封表面粗糙度達到設計要求；第三，保證軸套表面光滑；第四，保證機械密封的壓縮量；最后每次盡量更換靜密封圈[1]。
3 結論
通過以上分析，我們了解了機械密封失效的原因。通過改進，壓縮機恢復了正常運行。在以后的工作中，多總結經(jīng)驗以保證設備的正常運行。
機械密封范文5
[關鍵詞]機械密封；泄漏分析；改進措施
中圖分類號：TH311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0138-02
1 引言
船舶上需要使用不同類型的泵來輸送介質(zhì)如水、燃油、滑油等等，其中以離心泵最為常見。它具有造價低廉、結構簡單、緊湊、排量大而均勻、能運送甚至含有固體顆粒的液體等諸多優(yōu)點。機械密封是一種依靠彈性元件和介質(zhì)壓力壓緊動、靜環(huán)端面從而達到密封的部件，具有能阻止泄漏、減少摩擦損耗、提高機器效率和可靠性等優(yōu)點，目前大多數(shù)的離心泵軸封都是采用機械密封。機械密封是離心泵的主要易損件之一，因而泵的故障多數(shù)是由密封失效所導致的。據(jù)統(tǒng)計，機械密封失效導致泵的故障占設備故障率的50%以上，所以有必要對離心泵的機械密封泄漏進行分析改進，以降低泵的故障率。
2 機械密封的結構及工作原理
目前，大多數(shù)離心泵使用的都是機械密封，是靠一對相對運動的環(huán)的端面相互貼合形成的微小軸向間隙起密封作用。機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對摩擦副，動環(huán)隨泵軸旋轉(zhuǎn)并在彈簧壓力作用下緊緊地壓在靜環(huán)上作相對運動。這樣，在動環(huán)和靜環(huán)之間就形成了運動密封。一般要保持動靜環(huán)之間液膜的厚度適宜，太厚泄漏量增加，太薄會發(fā)生干摩擦損壞密封面。另外，壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進入密封端面。密封元件（密封圈）起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時還能吸收不利于運動密封面的沖擊振動。
2.1 機械密封的結構
機械密封的結構如圖1所示，它主要由以下元件構成：
（1）主要動密封元件：動環(huán)和靜環(huán)。動環(huán)與靜環(huán)卡在軸套上，同泵軸一起旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)固定在壓蓋內(nèi)，用防轉(zhuǎn)銷來防止它轉(zhuǎn)動。密封是靠動環(huán)與靜環(huán)的端面相對運動貼合。
（2）輔助密封元件：動、靜環(huán)密封圈。
（3）壓緊元件：彈簧（或波紋管）。
（4）傳動元件：傳動座。
2.2 工作原理
一般機械密封有4個可能泄漏點：（1）動環(huán)與靜環(huán)之間，動環(huán)與靜環(huán)之間存在運動間隙，液膜的厚度將影響它的泄漏量；（2）動環(huán)與軸套之間，動環(huán)可以沿軸向竄動；（3）靜環(huán)與壓蓋之間，屬于靜密封點；（4）泵蓋與壓蓋之間，也屬于靜密封點。
3 機械密封泄漏分析
3.1 靜密封泄漏
靜密封主要是指靜環(huán)與壓蓋和泵蓋與壓蓋之間的泄漏。原則上講他們之間的間隙越小，則泄漏量越小。
靜密封點泄漏多數(shù)是由于密封圈的缺陷造成，如密封圈尺寸不合適或本身有傷、老化變質(zhì)等，特別要注意輸送的介質(zhì)對密封圈的腐蝕與加速老化。只要結構和材料選擇正確，密封圈質(zhì)量合格和安裝合乎要求，靜密封基本上是可以滿足密封要求的。
3.2 動密封泄漏
動密封泄漏主要指動環(huán)與靜環(huán)和動環(huán)與軸套之間的泄漏，理論上影響動密封效果的主要有以下幾方面：
（1）輸送介質(zhì)方面：泵輸送介質(zhì)壓力愈高泄漏量會愈多；粘度低的介質(zhì)較粘度高的易泄漏；帶顆粒和易結垢的介質(zhì)比干凈穩(wěn)定的易泄漏。
（2）泵軸方面：一般來說，軸愈粗則密封面愈寬，對垂直偏差也愈敏感，故愈易泄漏；軸在運轉(zhuǎn)中愈易擺振，則愈易泄漏；轉(zhuǎn)速愈高愈易泄漏。泵軸的軸向竄量過大，軸向力偏大，擾度偏大，對動密封效果將產(chǎn)生影響。機械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動密封，它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉(zhuǎn)，從而達到密封效果，因此要求兩個密封面之間要受力均勻。若泵軸向竄量大，造成密封端面距離增加，影響泄漏量；若軸向力偏大，使動環(huán)與靜環(huán)壓得過緊，加劇磨損；擾度偏大，使密封面之間的受力不均勻，導致密封效果不好發(fā)生泄漏。
4 改進措施
根據(jù)機械密封泄漏分析可以看出，靜密封泄漏主要由密封圈的材料決定，隨著工藝水平的發(fā)展，會得到明顯的改善；動密封的泄漏點主要還是集中在動、靜環(huán)的兩端面的相對運動產(chǎn)生摩擦，所以考慮從動靜環(huán)設計著手來改善密封泄漏。
（1）減少旋轉(zhuǎn)慣性
在機械密封組件中，一般動環(huán)部分的質(zhì)量比靜環(huán)部分大，故運轉(zhuǎn)起來旋轉(zhuǎn)動量大。泵在起停時或電力不穩(wěn)定時，動靜環(huán)端面之間的液膜還沒有很好的建立起來，容易造成端面的干摩擦，損壞密封組件。通過減少動環(huán)的質(zhì)量并適當增加靜環(huán)的質(zhì)量，降低了旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量，減小動靜環(huán)端面間摩擦造成的危害，從而提高了整個機封組件的穩(wěn)定性和可靠性。
（2）動環(huán)端面的改進
動靜環(huán)兩端面間的接觸摩擦是造成機械密封失效的主要原因，而可以通過改善它們間的端面來降低摩擦。接觸式密封的接觸端面經(jīng)常在一起摩擦，造成摩擦副端面溫度過高，出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象，端面間同時存在氣液兩種狀態(tài)，使摩擦副密封狀態(tài)失穩(wěn)，導致泄漏，尤其是在開停機或供電不穩(wěn)時，更容易加劇摩擦。所以盡量使端面之間形成一層穩(wěn)定的液膜，可以通過在動環(huán)端面開一系列的小螺旋槽，使端面之間形成穩(wěn)定的液膜，這與減少旋轉(zhuǎn)慣性的方法也是相對應的。注意安裝時，應使螺旋槽的旋向與泵工作軸的轉(zhuǎn)向相同。
（3）彈簧性能的改進
利用波紋管代替彈簧，除了更好地保持彈簧彈性和耐腐蝕性外，還有一點就是它直接與動環(huán)接合，不用輔助密封圈，減少了一個泄漏點。或在結構上采取彈簧保護措施，使彈簧不與海水接觸。
機械密封范文6
關鍵詞：機械密封新發(fā)展新技術新產(chǎn)品
中圖分類號： TB42 文獻標識碼： A 文章編號：
目前機械密封的發(fā)展方向是零逸出、高性能和長壽命。密封環(huán)境多元化，使得機械密封使用條件更加苛刻和嚴格。由于人類對環(huán)境、安全的重視不斷提高，對機械密封的可靠和安全要求也越來越高。這就是說：使用機械密封力求達到工藝流體零逸出。同時，為了確保工藝裝置安全、穩(wěn)定、長期、滿負運行，對機械密封來說，還要求高性能和長壽命。
機械密封技術發(fā)展的特點
技術不斷創(chuàng)新，新技術、新概念、新結構、新產(chǎn)品、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，并向廣度發(fā)展；高性能、高參數(shù)、高水平的產(chǎn)品大量研制出來，并向深度發(fā)展；失效機理、失效分析和失效監(jiān)控急待有針對性的在廣度范圍解決。
適用范圍不斷擴大，機械密封不僅機泵閥門采用，而且工藝設備中，如反應釜、轉(zhuǎn)盤塔、攪拌機、離心機等都在采用。不僅石化行業(yè)采用，其他行業(yè)如制藥、發(fā)電等行業(yè)也都廣泛使用。
重視密封系統(tǒng)。過去只重視單獨密封，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到重視密封系統(tǒng)，而且制定了新的密封系統(tǒng)標準。同時，不同的企業(yè)根據(jù)自己的特殊情況，把密封系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定納入為管理的重中之重。
重視安全和環(huán)境保護。過去只注意眼睛看得見的泄露，現(xiàn)在已發(fā)展到零泄漏零逸出。給操作環(huán)境提供安全保證，并且符合環(huán)境保護的嚴格要求。
壽命要求提高。以前很多裝置都是一年一修，但近年來，絕大多數(shù)企業(yè)都延長了裝置的檢修期，這就要求延長機械密封的可靠工作壽命。很多企業(yè)對機械密封的使用壽命提出了不少于2年運行的要求。
機械密封的新技術和新產(chǎn)品
為了滿足上述要求，出現(xiàn)了大量的密封新概念，新材料和新工藝的各種機械密封也在不同行業(yè)發(fā)展起來。利用這些新的技術，衍生出許多的新產(chǎn)品。
密封面開槽技術及新產(chǎn)品
近年來，很多廠家在機械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜、動壓效應。發(fā)展起來的密封面開槽技術，改變了傳統(tǒng)平面密封的形式，并且還在不斷更新和改進。基于密封面開槽技術，衍生的主要密封概念如下：
零泄漏密封技術。
上游泵送密封技術。
干運轉(zhuǎn)氣體密封技術。
熱流體動壓密封技術。
波紋管密封技術和新產(chǎn)品
成型金屬波紋管機械密封技術。成型金屬波紋管機械密封技術中有克蘭公司的新515非對稱波紋管機械密封和變節(jié)距成型金屬波紋管機械密封以及英國法萊博士公司的雙層金屬成型波紋管GLIB、GT1B和RT1B型新密封。我國現(xiàn)使用的成型金屬波紋管密封多基于以上密封發(fā)展創(chuàng)新而來。
焊接金屬波紋管機械密封技術。焊接金屬波紋管機械密封中，有采用各種“弓”形波紋片的多圓弧或正弦的邊緣焊接金屬波紋機械密封。丹東克隆密封有限公司生產(chǎn)DBM系列焊接金屬波紋管機械密封，廣泛用于石化企業(yè)。這些密封不同于推環(huán)式密封，省掉了彈簧和輔助密封。
窄密封技術和新產(chǎn)品
刃邊密封技術。刃邊密封的特點是動環(huán)密封面的寬度很窄，可以限制固體雜物的形成。已經(jīng)形成的物質(zhì)或纖維也可以被尖邊切斷而排除掉，還可以消除徑向變形的影響，在同樣受熱強度下冷卻特別好。國外引進的和國產(chǎn)的刃邊密封已在石化行業(yè)中有了大量應用。
窄密封技術。除了刃邊密封外，還有錐面窄密封和密封面寬度變窄的一般機械密封，都是為了減少摩擦熱、減少磨損，以達到長壽命化。目前國內(nèi)外的普通機械密封的密封面寬度都有變窄的趨勢。這種密封的性能與用窄密封近似理論的計算結果很接近。
多端面密封技術和新產(chǎn)品
雙密封。雙密封中有對置密封和串級密封。對置雙密封中有面對面的對置雙密封和背靠背的對置雙密封。其中阻塞流體的壓力高于工藝流體壓力和大氣側壓力，可以避免并以流體外漏，但靠大氣側的密封壓差較大，其中緩沖流體的壓力低于工藝流體壓力而高于大氣側壓力，中間流體只起緩沖作用，可減小大氣側密封壓差。
中間環(huán)密封。中間環(huán)密封有3種：中間環(huán)旋轉(zhuǎn)高速密封；靜環(huán)正轉(zhuǎn)流槽或動環(huán)反轉(zhuǎn)流槽的雙向氣體端面密封；中間環(huán)兩側壓力和溫度對稱可避免力變形和熱變形的中間環(huán)不轉(zhuǎn)的高壓或高溫密封。此外，中間環(huán)密封兩邊開槽可用作正反雙向運轉(zhuǎn)。
多密封。多密封大都做成組合密封，其中各種密封起到各自的作用。
平行面密封技術和新產(chǎn)品
這是控制密封面變形或傾斜的密封技術，采用控制密封面變形或傾斜的“平行面原則”，可以減少泄漏量、減小磨損和使流體膜承載能力保持常數(shù)，從而保持性能穩(wěn)定，使密封達到長壽命化。可以采用的措施如下：
兩環(huán)密封面平行且垂直于軸線
兩密封面平行但不一定垂直于軸線
兩環(huán)密封面始終貼合保持兩環(huán)密封面平行
安全密封技術和新產(chǎn)品
為保證安全可靠和達到環(huán)保要求，應用密封安全技術研制出一系列安全密封。
（1）備用密封。在備用密封中主密封工作，副密封處于備用狀態(tài)，主密封損壞時副密封作為備用開始動作。有非接觸式暫擱密封和接觸式承磨密封。
（2）串級密封。兩套密封串連工作，內(nèi)密封工作，外密封起安全作用。有干式串級密封和濕式串級密封。
（3）抑制密封。在靠近大氣側的起抑制作用的密封叫做抑制密封。它具有環(huán)保作用，丹東克隆公司生產(chǎn)了用作抑制密封的骨架密封。
7、流體阻塞密封技術和新產(chǎn)品
過去常采用液體阻塞液體或氣體，即液封液或液封氣，而現(xiàn)在開始利用氣體阻塞液體或氣體，即氣封液或氣封氣。
流體阻塞密封具有下列特點：（1）密封環(huán)采用自、不膠合材料，典型材料是碳石墨；配合環(huán)采用導熱率高的硬材料，典型材料是碳化硅和碳化鎢。（2）密封面產(chǎn)生的熱量可散除，以防止密封環(huán)整體或密封面溫度的升高。（3）控制由于壓差或溫差而使密封面變形，進而使密封面平直，可減少氣體泄漏量。（4）阻塞氣體通常是空氣、惰性氣體、氮氣以及二氧化碳，水分不宜過多。（5）機器開車和停車時，不可避免發(fā)生干摩擦，應適當注意環(huán)槽幾何形狀與尺寸，使之有利于清除磨粒。（6）為減少備件量和避免左右裝錯，開槽密封應盡可能做成雙向旋轉(zhuǎn)。
零溢出密封技術和新產(chǎn)品
所謂零溢出，就是指工藝設備內(nèi)的工藝流體泄漏量和溢出量等于零，也就是無工藝流體溢出。零逸出密封技術具體包含了：零逸出密封系統(tǒng)、零逸出密封、零逸出密封輔助措施、密閉式機泵等范疇。
在零逸出密封系統(tǒng)中一般采用流體阻塞系統(tǒng)和流體緩沖系統(tǒng)。阻塞和緩沖介質(zhì)中，由于液體介質(zhì)系統(tǒng)結構龐大、昂貴、仍具有危險性和可能引起環(huán)境污染，現(xiàn)均采用氣體作為阻塞和緩沖介質(zhì)。
零逸出密封系統(tǒng)中有單密封、雙密封或多密封。對于有害介質(zhì)或危險性介質(zhì)，必須采用雙密封、串級密封或多密封。系統(tǒng)中，可以采用接觸式干運轉(zhuǎn)或非接觸式干運轉(zhuǎn)密封，接觸式干運轉(zhuǎn)密封中有固體流體動力楔密封、唇狀密封、分瓣式密封等，非接觸式干運轉(zhuǎn)密封中有迷宮密封、蜂窩密封、節(jié)流環(huán)密封、浮動環(huán)密封、螺旋密封、組合密封等。
在有害和危險介質(zhì)轉(zhuǎn)動設備中，要使工藝流體徹底不溢出，必須推廣和使用零逸出技術。
