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影响泵用机械密封的外因分析

一、机械密封的原理及要求

机械密封系指两块密封元件在其垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合,并作相对转动而构成的密封装置,他通常由静环、动环、弹簧加荷装置(包括推环,弹簧盒)辅助密封圈(动环密封圈、静环密封圈)等元件组成,防转套里面的防转销固定在外压盖上,以防止静环转动。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室内液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的,因此从结构来看,机械密封主要是将其极易泄漏的轴向密封,改变为不易泄漏的端面密封,机械密封在实际运行过程中,不是一个单独的部件,它是与其他的零部件一起组合起来运行的,同时通过其基本原理可以看出,机械密封的正常运行必须具备以下条件:(1)泵轴的窜量不能太大;(2)机械密封处的泵轴挠度要小,只有满足类似这样的外因,再加上良好的机械密封自身性能,才能达到理想的密封效果。

二、影响泵用机械密封的外部原因

(一)泵轴的轴向窜量

机械密封的密封面要有一定的比压(0.4~0.6MPa),从而达到密封的目的,两端面的紧密紧密程度可以通过弹簧调节。为了保证这个比压,要求泵轴不能有太大的窜量(≤0.5mm),但在实际生产中,往往泵轴产生很大的窜量。对机械密封的使用非常不利的,这种情况在我分厂表现在泵启动过程中,由于不平衡轴向力的存在,使整个轴发生向吸入口的窜动,造成机械密封失去密封作用,常用的措施有:叶轮上开平衡孔,泵体上装平衡管等。

(二)泵轴的挠度偏大

轴弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,机械密封要求两个密封端面之间受力均匀。但由于泵产品设计的不合理,在机械密封安装处产生的挠度偏大,使密封处受力不均匀,从而失去密封效果。这种现象大多存在卧式多级离心泵中。

(三)没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设计不合理

机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效的保护密封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。有时设计人员设计不合理,达不到密封效果;有的设计了辅助系统,但由于冲洗液中有杂质,冲洗液的流量、压力不够,冲洗口位置设计不合理等原因,也同样达不到效果。常用的措施有:

1.在条件允许的情况下,尽量设计辅助冲洗系统。冲洗压力一般要求高于密封腔压力0.107~0.11MPa,密封腔压力要根据每种泵的结构形式、系统压力等因素来计算。轴封腔压力很高或者压力几乎接近该密封使用最高极限时,也可由密封腔引液体至低压区,使轴封液体流动以带走摩擦热。

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