泵用机械密封的使用与维修
来源: | 作者:worldkw3031 | 发布时间: 2016-12-24 | 1340 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

一、泵用机械密封主要零件的技术要求

(1)动环和静环密封端面的不平度偏差≤0.0009mm,表面粗糙度不低于0.100(非金属  材料表面粗糙度Ra0.100)

(2)动环和静环密封端面对中心线的跳动偏差≤0.03mm 

(3)动环和静环密封端面对密封圈的接触端面的不平行度偏差≤0.04mm

(4)陶瓷环或硬质合金环的两端面的不平行度偏差<0.03mm

(5)填充聚四氯乙烯环和石墨环及组装的动、静环需做水压抽检,抽检量为总数的1%。试验压力非平衡型为1MPa,平衡型为3.6MPa,持续10min不应有冒汗和泄漏。

(6)弹簧两端面对中心线不垂直度偏差事0.5/100;同一个机械密封中的各弹簧之间的自由高度差≤0.5mm 

(7)橡胶密封圈硬度为洛氏硬度60~70

(8)弹簧座内孔尺寸偏差为Dc4,传动座内孔尺寸偏差D4

(9)和静环密封圈接触的压盖表面粗糙度Ra1.60

 (10)密封腔和压盖结合定位端面和轴(或轴套)表面的跳动偏差应符合(或轴套)的外径16~50mm,跳动偏差0.04mm;轴(或轴套)的外径55~120mm,跳动偏差0.06mm

(11)为保证机械密封的正常运转,必要时应采取冷却和冲洗。

二、机械密封对泵的精度要求

1.对泵静止状态下的精度要求

机械密封具有一定的追随性和缓冲性能。为了使密封性能稳定并获得理想的效果,使安装密封的机器保持—定的精度是非常必要的。

(1)轴径向跳动;(2)轴与密封腔内和止口外圆的同轴度; (3)轴与密封腔端面的垂直度;

(4)轴的轴向窜动量; (5)对轴与压盖的要求  安装机械密封部位轴(或轴套)的外径尺寸公差、表面粗糙度及倒角尺寸,按JB 4127-19855.1.25.1.35.1.4规定。

2.对机器运行中的精度要求

仅注意机器静止时的精度是不够的,因为机器在运行中,有时不能保持其原有精度。产生这种情况的原因是:

(1)由流体或机器运行中造成机壳与轴的热膨胀差引起轴的相对位移。

(2)由配管的伸缩引起机器本身的变形。

(3)由压力引起机壳的变形。

(4)由于机器效率降低或液体的蒸气压力提高发生汽蚀现象,由此又引起机器各部分的振动等。

(5)由液体流动的不平衡造成压力波动而引起轴的移动及振动等。

鉴于上述情况,机器在运转时,还应检查并进行必要的再调整

三、安装使用的注意事项

机械密封即使是优等品,若安装使用不当,也会达不到预期效果。安装使用时应注意以下几个问题:

1.密封件的确认

(1)确认所安装的密封是否与要求的型号一致。

(2)安装前要仔细地与总装配图相对照,零件数量是否齐全;摩擦副、密封圈、垫片等有无伤痕、缺陷;若发现异常现象要经修理合格后方可使用,不符合要求的零件不得安装。

2.安装

安装方法随机械密封形式、机器的种类不同而有所不同,但其安装要领几乎都相同。安装步骤和注意事项如下:

(1)位置的确定。安装机械密封的工作长度根据总装图要求,弹簧的压缩量取决于弹簧座在轴上的定位尺寸。在确定其安装位置之前,须固定转轴与密封腔壳体的相对位置,以壳体垂直于轴的端面为基准在轴上作记号,再通过计算求出弹簧座的定位尺寸位置。

(2)安装。安装前,轴(或轴套)、压盖应达到无毛刺、轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应清洗干净。为减小摩擦阻力,轴上安装机械密封的区域要薄薄地涂上一层油,以进行润滑。考虑到橡胶O形圈的相容性,若不宜用油,可涂肥皂水。

在未固定压盖之前,应检查是否有异物粘附在摩擦副的接触端面上,用手推补偿环作轴向压缩,松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象,然后将压盖螺钉均匀地锁紧。

3.运转前的注意事项

(1)用手盘车,注意转矩是否过大,有无擦碰,有无不正常的声音。

(2)注意轴的旋向,联轴器是否对中,轴承部位的润滑油加量是否适当(过多运转时要发热)

(3)密封腔内的气体是否排净,防止静压引起泄漏。

(4)确认上述3点正确无误后,进行试运转。运转前应首先将介质、冷却水阀门打开,然后开机运行。

4.开车后的注意事项

(1)仪表工作是否正常稳定,有无因轴转动引起的异常转矩,以及异常音响和过热现象。

(2)注意密封初期的泄漏,有时开车后稍有泄漏,但经过一段时间的跑合,泄漏会减小或消失。

(3)试运转中,应注意振动及声音的变化。由于轴和机壳的热膨胀差异,机器可能出现振动。在这种情况下会诱发密封故障。这时应停机,并对管线、联轴器、地脚螺钉等部分再次加以调整。

四、拆卸时注意事项

(1)在拆卸机械密封时要仔细,严禁动用于锤和扁铲,以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子,在对称方向伸人传动座缺口处,将密封装置拉出。如因结垢卸不下时,应清洗干净后再进行拆卸。

(2)如果在泵两端都有机械密封时,在装配、拆卸过程中必须互相照顾,防止顾此失彼。

(3)对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封面发生移动的情况,则动静环零件必须更换,不应重新上紧继续使用。因为这种松动后,摩擦副原来运转轨迹就会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏。

五、装配机械密封注意事项

(1)机械密封零件不应有损坏、变形,密封面不允许有裂纹、擦痕等缺陷;

(2)装配过程中,零件须保持清洁,特别是动环与静环的密封端面,应无灰尘、异物;

(3)动环及静环安装后应能在轴上灵活移动;

(4)机械密封的压缩量应符合技术文件的规定;

(5)安装后用手盘动转子应转动灵活;

(6)机械密封的冲洗及密封系统必须保证清洁无异物。

六、机械密泄漏原因与处理方法

根据泵用机械密封的统计资料表明,大约有47%的泵维修归因于机械密封;泵在运行半年后,就有40~50%的机械密封失效。由此可见,泄漏是机械密封失效的主要表现形式。在实际工作中,重要的是从泄漏现象分析机械密封产生泄漏的原因。外装式机械密封易于查明,而内装式机械密封,只能见到泄漏是来自非补偿静止环的外周或内周,这就给分析工作带来一定的困难。

1.内装式机械密封的泄漏部位

普通内装式机械密封的典型泄漏通道有七处,分别为:

 (1)摩擦副端面之间(泄漏点1)

(2)补偿环辅助密封圈处(泄漏点2)

(3)非补偿环辅助密封圈处(泄漏点3)

(4)机体与压盖结合端面间(泄漏点4)

(5)轴套与转轴之间(泄漏点5)

(6)碳石墨环有渗漏孔隙以及从镶嵌件配合面处都可能成为泄漏通道(67)

2.摩擦副端面之间泄漏

(1)端面不平

端面平面度、粗糙度未达到要求,或在使用前受到了损伤,因而产生泄漏。这时应重新研磨抛光或更换密封环。

(2)端面间存在异物

污物未被消除,装配时未清洗。此时需消除端面污物重新装配。

(3)安装不正确

①安装尺寸未达到图纸工作尺寸的要求,必须仔细阅读安装说明书及附图,重新调整安装尺寸。

②非补偿环安装倾斜,若为压盖安装偏斜应重新安装。

③端面变形,碳石墨环弹性模量低,易变形。

3.补偿环辅助密封圈处的泄漏

(1)辅助密封圈质量问题,如橡胶密封圈断面尺寸超差,压缩率不符合要求;表面质量问题:错位、开模缩裂、修边过量、流痕、凹凸缺陷、飞边过大等。对此,需用合格品替换。

(2)密封圈安装时受到损伤,如聚四氟乙烯V形圈安装时唇口被割伤,橡胶制件表面有划痕,都是密封失效的常见原因。出现这种情况,多半是轴端未倒角或残留毛刺不清洁所致。因此,要注意清除毛刺和保持清洁。轴上的键槽也会损伤密封圈。为此,安装时应使用专用工具,避免密封圈受到损伤。

(3)轴表面有缺陷或有腐蚀、麻点、凹坑。对此,应更换新轴或轴材料,推荐在密封圈接触部位的轴表面喷涂陶瓷。

(4)密封圈的材质与介质不相容,对此,应重新选用适宜的密封圈材料。

(5)轴的尺寸公差、粗糙度未达到要求,对此,应修整尺寸公差及粗糙度或用合格品替换。

4.非补偿环密封圈处的泄漏

(1)压盖尺寸公差不符合设计要求,对此,应更换合格品。

(2)安装错误,如聚四氟乙烯V形圈方向装反,安装时,其凹面应面向介质端,否则会出现泄漏。

(3)密封圈的质量不良,应用合格品替换。

(4)密封圈的材质与介质不相容,应选用适宜材料的密封圈。

5.机体与压盖结合面之间的泄漏

 (1)机体与压盖配合端面有缺陷,如凹坑、刻痕等,需整修;作为应急措施,可涂液态密封胶。

(2)螺栓力小,压缩垫片时不能把接触面不平的凹坑填满,需加大螺栓力,或用较软的垫片。螺栓力必须大于内部介质压力,因为内压总是使得密封压盖与机壳端面趋于分离。用聚四氟乙烯平垫片时,以厚度小于1nm为宜。

(3)垫片或密封圈受到损伤,应更换垫片或密封圈。

(4)安装时不清洁,异物进人其间,应清除异物。受损伤的密封垫片、密封圈应更换。

(5)压盖变形,这是因为压盖刚度不够而产生的变形,应更换有足够刚度的压盖。

(6)螺栓受力不均匀,压盖单边锁紧,应重新调整螺栓力。

6.轴套与轴之间的泄漏

Y型泵、F型泵、IHIS泵等一般都设计有保护性轴套。许多轴套不伸出密封腔,所以轴套与轴之间的泄漏通道常被人们所忽略,且往往误认为是机械密封泄漏,从而延误了采取措施的时间,或造成频繁的拆装而找不出毛病所在。一般可以用泄漏量的变化加以鉴别。轴套处的泄漏量通常是稳定的,而从其他通道泄漏出的泄漏量往往是不恒定的(从端面泄漏,有时经过磨合泄漏量会逐渐减小)

轴套与轴之间的泄漏,—般是由于安装不当,密封圈或垫片不符合要求或损伤而造成的。

    7.密封件本身具有渗透性

碳制品易于渗漏。这种渗漏不外乎是浸渍与固化未达到要求,或者是碳材料浸渍处理后加工切削余量过大,使微孔重新疏通而形成泄漏通道。为确保密封件不渗漏,经机械加工后的成品应再进行一次浸渍处理。如果从密封件处产生大量泄漏,这表明密封件可能已破裂。在这种情况下,应查询操作条件以判明是过载引起的破坏,还是安装不当所致。