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减速机机械密封失效的原因及对策

发表时间: 2022-03-09 09:08:11

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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减速机机械密封失效的原因及对策

泄漏是机械设备的常见故障之一。

泄漏有两个主要原因:

一是机械加工的结果,机械产品表面必然存在各种缺陷和形状尺寸偏差,因此机械零件的连接处必然会有缝隙;

第二,密封两侧有压力差,工作介质会通过缝隙泄漏。

减少或消除间隙是防止泄漏的主要方法。密封的作用是密封结合面之间的间隙,隔离或切断泄漏通道,增加泄漏通道中的阻力,或在通道中增加一个小的工作元件,这些都会对泄漏造成压力,与引起泄漏的压力差部分抵消或完全平衡,从而防止泄漏。减速机 37%的故障是机械密封故障,31%是轴承故障,32%是其他原因。

一、机械密封的原理和要求

机械密封又称端面密封,是旋转机械的轴密封装置,是指由至少一对垂直于旋转轴的端面组成,在液体压力、补偿机构的弹力(或磁力)和辅助密封的配合作用下保持贴合并相对滑动的防止流体泄漏的装置。

其主要作用是将易泄漏的轴向密封改为难泄漏的端部密封。

广泛应用于泵、釜、压缩机等类似设备旋转轴的密封。减速机一般分为两类,单极性传输和多级传输。无论是哪种形式减速机 is,其内部结构部件都是由轴、轴承、齿轮、联轴器、壳体等相关部件组成。

机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。动环随泵轴转动,动环和静环紧密贴合,形成密封面,防止介质泄漏。密封腔内液体的压力将环的端面压在静环的端面上,在两个环的端面上产生适当的比压,维持极薄的液膜,达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转时保持端面贴合,保证密封介质不外漏,防止杂质进入密封端面。密封元件密封动环和轴之间的间隙,以及静环和压盖之间的间隙,而弹性元件缓冲泵的振动和冲击。在实际操作中,机械密封与泵的其他部件一起工作。机械密封的正常运行与其自身性能和外界条件有很大关系。但首先要保证自身零部件的性能,辅助密封装置和安装的技术要求,这样机械密封才能发挥应有的作用。

二、机械密封失效的表现及原因

1.机械密封部件的故障

旋转设备在运行过程中,密封端面经常出现磨损、热裂、变形、损坏等现象,弹簧使用时间长了也会松弛、断裂、腐蚀。辅助密封圈也可能开裂、扭曲、变形和断裂。

2.机械密封振动和发热故障的原因

设备转动过程中,静、动环端面会粗糙,静、动环与密封腔之间的间隙过小,由摆振引起的碰撞引起振动。有时,由于密封端面的耐腐蚀性和耐温性差,或安装时冷却不充分或端面有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。

3.机械密封介质泄漏的原因

3.1-静压试验期间的泄漏。

机械安装不慎,常造成密封端面碰伤、变形、损坏,清洗不干净,含有颗粒状杂质,或因定位螺丝松动,压盖压不紧,机械设备精度不够,使密封面贴合不充分,会造成介质泄漏。如果轴套泄漏,说明装配时轴套密封圈压得不够或压缩不够或损坏。

3.2-周期性或突发性泄漏。

机械转子组件的周期性振动和过大的轴向位移会导致泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用。这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,并旋转使密封面产生密封所需的特定压力。为了保证这个比压,机械密封要求泵轴不能有太多的窜动,一般应在0.25mm以内,但在实际设计中,由于设计不合理,泵轴往往产生大量的窜动,这对机械密封的使用非常不利。

3.3—机械密封频繁泄漏。

机械密封频繁泄漏的原因是多方面的。

一方面是密封端面缺陷导致的频繁泄漏。

第二个方面是辅助密封圈导致的频繁泄漏。

第三个方面是弹簧缺陷导致的泄漏。

其他方面包括转子振动引起的泄漏、传动、紧固和推力部件质量差或松动引起的泄漏、机械密封辅助机构引起的泄漏、介质问题引起的频繁泄漏等。

3.4—机械密封过度振动。

密封的机械振动过大,最终导致密封效果的丧失。但机械密封振动大的原因往往不仅仅是机械密封本身,还有泵的其他部件,如泵轴设计不合理、加工原因、轴承精度不够、联轴器平行度差、径向力大等等。

三。处理故障的措施

如果机械密封的零件失效,则需要更换零件或提高零件的加工精度。提高机械密封本身和泵体其他部分的加工精度,对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环摩擦表面的光滑度和粗糙度要求较高。动静环摩擦面的宽度不大,一般在2-7mm之间。

1、机械密封振动、热处理

如果动静环与密封腔之间的间隙过小,则需要增大密封腔内径或减小旋转外径,至少保证0.75 mm的间隙,如果摩擦副配合不当,则需要更换动静环的材料,使其耐热、耐腐蚀。这将减少机械密封的振动和热量。

2.机械密封泄漏的处理

机械密封的泄漏是由多种原因造成的,要具体问题具体处理。为了减少泄漏,必须严格按照技术要求装配机械密封,并应注意以下事项。

2.1-组件应清洁光滑。

密封用的机械零件、仪器、润滑油、擦拭材料都要非常干净。应使用软纱布擦拭环的密封端面。

2.2—修整倒角和倒圆。

轴和密封端盖的倒角应修整光滑,轴和端盖的圆角应打磨抛光。

2.3—装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油或煤油浸泡和清洗,以免膨胀变形和过早老化。动静环装配完毕后,用手按压补偿环,检查其是否到位、灵活;弹性开口环是否定位可靠。安装环后,必须确保它能在轴上灵活地轴向移动。

3.大量泵轴窜槽的处理

合理设计轴向力平衡装置,消除轴向窜动。为了满足这一要求,对于多级离心泵,设计方案是:平衡板加轴向推力轴承,平衡板平衡轴向力,轴向推力轴承轴向限制泵轴。

4.增加辅助冲洗系统。

密封腔内的密封介质含有颗粒和杂质,必须清洗。否则,机械密封的弹簧将由于晶体的沉淀以及颗粒和杂质的沉积而失效。如果颗粒进入摩擦副,机械密封将很快被破坏。因此,机械密封的辅助冲洗系统非常重要,它能有效地保护密封面,起到冷却、润滑和冲洗杂质的作用。

在简单研究了机械密封在旋转设备中的应用和故障后,我们还会遇到机械密封的故障。首先要考虑机械密封本身的影响因素,其次要考虑机械密封的一些外部影响因素。例如,在分析机械密封质量事故的原因时,要考虑泵的其他部件对机械密封运行的影响,采取措施不断提高机械密封的效果。

随着材料和制造技术的进步,机械密封的可靠性有了很大的提高,现在机械密封本身已经可以多年无故障运行。机械密封本身造成减速机泄漏的情况不多。在处理减速机的泄漏问题时,必须综合考虑减速机的安装精度、运行操作条件、机器包装精度等因素,找出原因,有针对性地解决存在的问题。

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