内装式机械密封典型七个泄漏通道分析及对策
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, 仅能观察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。
首先对机械密封的泄漏通道进行一般性分析。
普通单端面内装式机械密封的典型泄漏通道如图 12-1 所示有 7 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 ( 6、 7)。
以下对各点的具体情况进行分析。
一、 摩擦副端面之间泄漏
1、端面不平
端 面 不 平、 粗糙度未达到要求,或在使用前受到了损伤, 因而产生漏。这时应重新研磨拋光或更换密封环。
2、端面间存在异物
污物未被清除, 装配时未清洗。此时需清除端面污物重新装配。
3、安装不正确
(1) 安装尺寸未达到安装工作尺寸的要求, 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。同时检查密封环端面与压盖端面各点的距离是否一致, 防转销是否进入密封环的凹槽中, 防转销是否顶到凹槽底部。总装时压盖螺钉要均匀锁紧。
(3) 端面变形, 碳石墨环弹性模量低, 易变形。一般碳石墨环端面变形原因有如下几点。
① 合成橡胶O形圈在介质中溶胀,体积增大,碳石墨环受力偶作用而使端面变形。对此, 应更换O形圈材料或调整O型圈过盈量及硬度。
② 压盖内夹杂金属污垢,局部受阻。对此,须清除污垢,清洗压盖。
③ 端面分离,弹簧阻塞,如因温度变化引起介质结晶、积垢,造成端面不能很好地贴合。弹簧被腐蚀而丧失强度也会产生同样的结果。对于因腐蚀而产生的泄漏, 一般需要改用合适的材料,避免阻塞应改变密封的结构或釆用弹簧外置式机械密封, 从而可避免弹簧被阻塞与腐蚀。造成端面分离的情况还有:端面接触闭合压力不足, 这是因为轴( 或轴套)与密封圈之间摩擦阻力过大使闭合力小。阻力增加是因为橡胶O形圈溶胀后引起密封环卡滞;轴可能因腐蚀或电隅腐蚀而使表面失去光滑,从而增加摩擦力。当密封圈的压缩量过大,当轴窜动时,补偿环随轴窜动致使密封端面不闭合。补偿环组件与轴的间隙过小,高温工况下,用线膨胀系数不同的材料组合在一起使用时,补偿环组件容易产生卡滞故障。对此,必须校核因温升引起的间隙的减小量, 轴必须具有合适的粗糙度。公众号《机械工程文萃》,工程师的加油站!
二、补偿环辅助密封圈处的泄漏
三、非补偿环密封圈处的泄漏
1、静环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, 其凹面应对向压力髙的介质端, 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。
四、密封箱体与静环压盖结合面之间的泄漏
六、密封件本身具有渗透性