机械密封培训课件
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机械密封培训讲义
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2020/8/5
10
机械密封端面比压、弹簧比压和载荷系数推荐值
密封类型
端面比压Mpa 弹簧比压Mpa 载荷系数K
内流式 非平衡式 0.3-0.6
0.08-0.3
1.15-1.30
平衡式 0.3-0.6 外流式 非平衡式 0.3-0.5
0.08-0.3 0.1-0.3
0.55-0.85 1.2-1.3
2020/8/5
9
13、载荷系数K :
介质压力对补偿环的有效作用A面积与密封端面面积S之比: K=A/S
K=(d22-d02)/(d22-d12)
d0为介质分界圆直径
当K≥1时,机械密封为非平衡型;使用压力:小于0.7Mpa
当K<1时,机械密封为平衡型;使用压力:大于(0.6-09)Mpa
当K<0时,机械密封为过平衡型;极少使用;
(九)内装式和外装式机械密封(图1-3)
(1) 内装式:静环装在压盖内侧,静环端面面向工作腔。
(用于温度、压力较高,腐蚀性不强的场合)
(2) 外装式:静环装在压盖外侧,静环端面背向工作腔。
平衡式 0.3-0.5
0.1-0.3
0.65-0.8
过平衡式 0.2-0.4
-------
-0.35—-0.15
2020/8/5
11
PV值
密封端面的摩擦热同时取决于压力和速度。密封端面的 性质要考虑P、V的乘积,即PV值。
PV值过大:液膜气化,密封失效,端面严重磨损。因此 对一定摩擦系数的端面材料组对,对某种介质有一许用PV值。 P:端面比压 V=π(d1+d2)n/120×10-3 PV<[PV]
3)闭合力:由密封流体压力和弹性元件弹力作用于补偿 环使之对于非补偿环趋于闭合的力;
机械密封培训课件
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或压缩量。一般情况下,
按拆卸原机械密封时的记 录尺寸并根据磨损程度作 适当的调整即可。在拧紧
紧定螺钉时,一定要用深
度尺检测密封面的端跳动 不得大于0.025mm。对于 双端面机封,只须将防转
3、安装静环应确保与
压盖或后盖密封平面平
行并安装到位。
螺钉拧入防转槽上进回转
半圈即可(注意检查其左 右移动是否自如)。但须
泛,常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对,组成密封摩擦副,密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金(如YG6、YG8)和镍基硬
质合金(如WN7、YN10等),钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比,硬 度要高一些,但是镍基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅(SiC)
碳化硅属于工程陶瓷,在我 国是近十几年发展起来的新型 材料,由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能,发展迅速,在 相当场合,已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料,与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
B1472标准系列的
泵用机械密封,如 非平衡型(103、1 04、105、 GX等系 列)、 平衡型(1 GY等系列);耐酸 泵用系列机械密封; DB金属波纹管系列 等等,另一类是以 引进的(符合ISO3 069标准)59U、5 9B、等系列机械密 封;
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
• • • • • • • • • • • • •
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化(上海民联生产基地) E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 (博利得) 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封全面讲解课件
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2019/9/5
11
两套密封面对面或背对背安装在一起。
用于工作介质有毒、易燃、易爆、易挥发、易结晶、高温、 低温,或气体、高真空度等场合。
两套密封之间形成一个密封腔,在密封腔中引入封液:堵封、 润滑、冷却,选洁净、润滑性好的封液介质。
2019/9/5
12
两套密封沿同一方向布置,密封腔压力逐级降低, 用于高压场合。
(1)内流式:泄漏方向朝向轴心。(一般密封都采用 这
种结构)
(2)外流式:泄漏方向朝向离心力方向。(泄漏量大,
只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中 用()九)多弹簧和单弹簧机械密封
(1)多弹簧:(又叫小弹簧,轴向尺寸小,轴向弹力均
匀)宜用于高速,不宜用于腐蚀性介质。
(2)单弹簧:(又叫大弹簧,轴向尺寸大,轴向弹力不
2019/9/5
1
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
2019/9/5
2
(一)定义与组成(图1-1)
2019/9/5
(2)静止式:补偿机构(弹性元件)不随轴旋转。(用于高速)
2019,静环端面面向工作腔。
(用于温度、压力较高,腐蚀性不强的场合)
(2) 外装式:静环装在压盖外侧,静环端面背向工作腔。
(用于低压、腐蚀性强的场合)
2019/9/5
9
(一般和内装式、外装式一致)
组成:
1.密封端面: 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构: 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈: 包括动环密封圈、静环 密封圈等,有各种形式: 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
机械密封知识PPT页
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6
配对方法: 当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金 属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当 介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相 互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
7
(2)弹簧加荷装置
作用:产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且 是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps,那么ps的作用有两点:①起动停车或介质压 力波动时,使密封面维持足够的比压;②克服密封圈 与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为:机械密封是一种带有缓 冲机构,并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;
⑦ 适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂,对制造加工要求高;
缺 ② 安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平; 点 ③ 发生偶然事故时,处理比较困难;
④ 一次性投资高。
9
表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
1
第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
(1)组成
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
2
(2)固定
1
2
配对方法: 当介质粘度小,润滑性差时,采用金属配各种非金 属(因为大多数非金属材料都有自润滑作用);当 介质粘度较大时,采用金属与金属配对。
加工精度 由于摩擦副的端面要起密封作用,并且摩擦环要相 互滑动摩擦,故端面的加工精度影响着密封的效果 和使用寿命。
7
(2)弹簧加荷装置
作用:产生压紧力,保持动、静环端面紧密接触,且 是一个缓冲元件,可以补偿轴的跳动及加工误差而引 起的摩擦面不贴合。 把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧 比压ps,那么ps的作用有两点:①起动停车或介质压 力波动时,使密封面维持足够的比压;②克服密封圈 与轴的摩擦力,保持动环沿轴向移动,以补偿端面的 磨损。 因此有人把机械密封定义为:机械密封是一种带有缓 冲机构,并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封 端面进行密封的装置。
⑥ 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感;
⑦ 适用范围广,能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
① 结构较复杂,对制造加工要求高;
缺 ② 安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水平; 点 ③ 发生偶然事故时,处理比较困难;
④ 一次性投资高。
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表3-1机械密封与填料密封的比较
机械密封知识
何兵
2014年3月26日
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第一节 机械密封原理和基本结构型式
一、密封原理和特点
1.结构
(1)组成
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈
4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座
9-紧定螺钉
2
(2)固定
1
2
机械密封介绍(共90张PPT)
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高温作业。当摩檫面积储高温不易散发时,引起树脂析出焦化 ,石墨呈粉状脱落,由系统故障或冷却效能缺乏引起。
Standard Mechanical Seals
59
,
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温,冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物,通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液,须保持封液的温度、浓度,使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找,也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏,是压力变形的表现,拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度,调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时,密封面的磨损显著加快,假设允许有点泄 漏,密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构,由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后,可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温,冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式:
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度,调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固;
Standard Mechanical Seals
Standard Mechanical Seals
59
,
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温,冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物,通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液,须保持封液的温度、浓度,使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找,也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏,是压力变形的表现,拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度,调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时,密封面的磨损显著加快,假设允许有点泄 漏,密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构,由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后,可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温,冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式:
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度,调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固;
Standard Mechanical Seals
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机械密封知识
LOREM IPSUM DOLOR LOREM
机械密封的发展历程
•
最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当 简单,仅由一个橡胶弹性体和金属(壳体)相摩擦, 来完成旋转轴的密封。 • 二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封, 二战后,随着各类化工行业的迅猛发展,机械密封在西 方国家发展相当迅速,至70年代,西方国家的炼油行业的 流程泵80%采用机械密封,机械密封的应用范围也迅速 扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加和改 进。 • 我国在50年代末期,开始进行机械密封的研究,至70 年代,形成了我国标准的JB1472标准的泵用和HG5748-78;HG5-751~756-78釜用两大系列机械密封,奠 定了我国机械密封行业的基础。
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化(上海民联生产基地) E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 (博利得) 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封雏形
旋转轴
金属壳体
弹性橡胶
常用的机械密封结构型式
目前,国内泵用机械密封主 要有两大类,一类 是我国自主开发的J
金属波纹管机械密封主
要以丹东克隆为 代表DB系列和以 西安永华引进的 600系列金属波 纹管机械密封; 另外,外装式机械密封 主要有WB2、 1 52 等系列耐酸泵 用机械密封; 我国在推行ISO标准过 程中,各生产厂 家也相继开发了 一些符合ISO306 9标准(国内标 准号GB/T6556)
高参数密封
高参数密封一直
是密封行业的发展方向,
如干气密封,超大直径密 封,超高压密封等等,主 要是随着石化产品的进一 步深加工,装置参数越来 越高,原子能行业单机功 率越来越大,研究这类密
封一方面是拓宽机械密封
的应用领域,另一方面也 是满足这些行业的需要。
研究如何提高机械密封的工 作可靠性和延长机械 密封的使用寿命。
碳化硅、填充聚四氟乙烯等 。
碳化硅主要有三种类型:a、热 压烧结碳化硅;b、无压烧结碳 化硅;c、反应烧结碳化硅。
机械密封环常用的材料
氧化铝陶瓷
目前,国内使用的氧化铝 陶瓷大致有99瓷和95瓷两 种;99瓷纯度高,耐腐蚀性 能好,主要用于耐酸泵外装 式机械密封,95瓷耐腐蚀性 能较差,但制造成本极低, 可以大批量生产,主要用于 农用泵、汽车冷却泵等轻型
(3)根据工作转速确定采 用补偿环旋转式还 是非旋转式;
有毒、贵重等确定 选用双端面还是单 端面机械密封; (4)根据现场使用条件确 定是否需要或选用 哪种密封辅助系统; (5)根据介质的腐蚀性等 确定机械密封使用 的材料。
泵用机械密封的发展趋势
近些年来,在机械密封领域的研究 主要主要集中在两个方面:
5、将机封压盖与后 盖联接好即安装完成。
根据密封面的摩损程度适 当加调整垫调整压缩量 (可在静环后加减密封垫, 也可在压盖与后盖间加减 密封垫)。
运转与维护
1 严禁无介质 空运转防止 烧坏密封环及密封圈。
2 高温泵要确保冷却水
充足、水质良好。
3 确保转动轴平稳震动
转子窜动符合要求。
4 确保辅助系 统工作正常。
2、静环与压盖的辅助密
封件处:“O”形圈太硬,
浮动性和缓冲性差。
4、压盖与密封体(后 盖)之间静密封。
6、动、静环镶嵌结构
5、轴套与轴的静
也可能在配合处泄漏。
密封。
机械密封的基本类型
• • • • • • • •
1、基本概念: 首先明确两个概念 (1)密封头:通常把具有弹性元 件使主密封环作轴向位移追随之 配对密封环的组件叫做密封头。 (2)、把无弹性元件的配对密封 环组件叫密封座 2、普通型机械密封通常按密封头 安装位置分为:内装式和外装式 按介质作用在密封端面上的 压力{轴向力}卸荷程度分为:平 衡型和非平衡型、 按弹性元件的结构和布置分: 单弹簧、多弹簧、波纹管、等. 按密封头和密封面的数目分: 单端面和多端面(双端面)
5、冲蚀(刷)磨损: 由于液体或气体高速流
动产生剥蚀作用造成的。
机械密封的辅助系统
1 密封油系统(确
保油质和油压)。
2 冷却水系统(确保水 量和水质特别是硬度)
3 自冲洗系统 (确保流量)
机械密封的故障分析
• • • • • • • • • • • • • • • • •
1、收集整套密封元件进行查找。 2、检查磨损痕迹 (1)、磨痕变宽:表明电机、泵头严重不对中转子径向跳动: 原因:(a)轴承损坏 (b)轴抖动或轴变形 (c)轴弯曲 (d)泵气蚀产生 振动。 (e)联轴器未对中 (g)密封静坏倾斜。 (2)、磨痕变窄:表明密封超压,密封设计有误,选高压或高温机封。 (3)、无磨痕:可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转(防转销松动 }。 (4)无磨痕但有亮点:超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。 3、检查密封面 (1)断裂:一般发生在陶瓷环上.高温拒用陶瓷(150°C以上) (2)硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密 封面. 4、传动件磨损:机封环传动销的磨损。 5、检查弹性元件 (1)、弹簧和波纹管断裂。 (2)、弹簧卡住。 (3)、 弹性体断裂、硬化或损坏。 6、检查磨擦碰撞情况。
泛,常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对,组成密封摩擦副,密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金(如YG6、YG8)和镍基硬
质合金(如WN7、YN10等),钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比,硬 度要高一些,但是Leabharlann 基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅(SiC)
碳化硅属于工程陶瓷,在我 国是近十几年发展起来的新型 材料,由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能,发展迅速,在 相当场合,已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料,与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
3、 确认机械密封的型号 及生产厂家,以确保机械密 封的工作参数和应用。对于 单端面机械密封的维修,在
2、 应确保系统已经关闭 切除、无介质泄漏,并处
于无压及安全温度状态。
4、 检查泵轴向窜量,不 允许超过±0.05mm,如有 轴套,不允许轴套有轴向 移动。 轴或轴套直径(mm)16~ 28 、 30~60 、 65~80 、 85~100径向跳动允差(mm)
B1472标准系列的
泵用机械密封,如 非平衡型(103、1 04、105、 GX等系 列)、 平衡型(1 GY等系列);耐酸 泵用系列机械密封; DB金属波纹管系列 等等,另一类是以 引进的(符合ISO3 069标准)59U、5 9B、等系列机械密 封;
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
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拆除轴套前应测量其相对位
置尺寸并记录,以确保机械 密封压缩量的准确调整。
5、 检查安装机械密封
0.06 、0.08 、0.10 、0.1 2
的轴或轴套的径向跳动
是否在允许值内。
安装
1、清洁密封腔 体。
2、为减少摩擦应用水或酒 精润滑,或用硅脂润滑、 所有O形圈需用油脂润滑配 合的表面。 4、安装动环时,对于单端 面机封应保证其工作高度
机械密封 。
机械密封的选型
据国内的统计资料和国外 的资料介绍,在早期失效 (寿命极短)的机械密封中, 有25-30%是因为安装问题, 30%以上的原因是选型(用 材)不当造成的。 机械密封的选型非常重要, 机械密封的选型主要考虑
以下几个方面:
(1)密封的工作参数:如 工作压力;介质温度;工作 转速;
3、运转中不 用调整。 5、密封压力 高。
机械密封的磨损
2、磨料磨损:两个粗糙的 表面发生碾削作用或由于
1、粘着磨损:两种滑
密封缝隙中外来杂物充做
磨料所引起的。
动摩擦副材料表面力互
相吸引或压缩比大所形 成的。 3、磨蚀磨损:由于化 学腐蚀所引起的缝隙温 度高时最容易发生这类 磨损。
4、表面疲劳磨损:滑 动表面的疲劳裂纹和热 应力裂纹所引起的。
• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua.
机械密封的特点
1、泄露量可以
限制到很少。
2、使用寿命 长。 4、耐振性好 6、结构复杂 拆装不便。
(2)密封的介质性质:如 介质粘度、润滑性、挥发 性、腐蚀性等;
(3) 密封安装空间:如 轴向尺寸、径向尺寸、内装、 外装等;
(4) 密封的工作条件: 如有无冲洗等条件。
机械密封的选型
(1)根据工作压力确定 采用平衡型还是非 平衡型结构;(2) 根据密封介质的性 质,如易燃、易爆、
机械密封的选型 步骤大致是:
典型机械密封结构示意图
叶轮端
静环 动环 座
静环密封 圈 弹簧
动环 弹簧 座
动环 密封圈 紧定 螺钉
机械密封的可能泄漏途径:
1、端面摩擦副的密封面处: 光洁度要求▽10~▽11,不 平直度<0.9微米。注意耐 磨耐腐,选用合适的几何参 数和性能参数。 3、动环与轴(或轴套)的 辅助密封件处:防止锈蚀, 水垢或化学反应物料堆积而 造成动环不能动。(为什么 污水、结晶介质要选用双端 面机封?)
机械密封的基本构件及其作用:
• • • • • • • • • • • • • • 1、 动环和静环(1)作用:保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。 (2)要求:具有良好的耐磨性和耐腐蚀性;动环要有良好 的追随性(自动补偿密封面的磨损);动、静环具有浮动性,起缓冲作用。 2、弹性元件:弹簧、波纹管等。 (1)作用:起预紧、补偿及缓冲的作用, (2)要求:使密封面产生一个合理的比压,保证端面摩擦副良好的贴合 和动环的追随性,材料要求耐腐蚀和抗疲劳强度。 3、 辅助元件(O性圈、V性圈、楔形圈等) (1)作用:主要起静环和动环的密封作用,同时起浮动和缓冲作用也就是说 起辅助密封作用(静密封点}。 (2)要求:耐热或耐寒并能与介质相容。 4、 传动件(传动销、传动环、传动座等) (1)作用:将轴的转矩传给转动密封环{动环}。 (2)要求:材料耐磨耐腐有足够的强度。 5、 紧固件(紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套) (1)作用:起到静、动环的定位,固紧作用,保证摩擦副密封面处于正确的 位置,并保持良好贴合的弹簧比压。 (2)要求:注意安装密封环的导向测角和压缩量。
LOREM IPSUM DOLOR LOREM
机械密封的发展历程
•
最早在19世纪末期出现机械密封的雏形,结构相当 简单,仅由一个橡胶弹性体和金属(壳体)相摩擦, 来完成旋转轴的密封。 • 二战期间,美国开始在化工流程泵上使用机械密封, 二战后,随着各类化工行业的迅猛发展,机械密封在西 方国家发展相当迅速,至70年代,西方国家的炼油行业的 流程泵80%采用机械密封,机械密封的应用范围也迅速 扩大。其结构类型、端面材料的使用也迅速增加和改 进。 • 我国在50年代末期,开始进行机械密封的研究,至70 年代,形成了我国标准的JB1472标准的泵用和HG5748-78;HG5-751~756-78釜用两大系列机械密封,奠 定了我国机械密封行业的基础。
A 辽宁省丹东市 1克隆集团 2一正公司 3 东升公司 4 诚海密封件 5 凤城平旭密封件制造公司 6 金属密封公司 7凯明流体密封有限公司 8 北辰机械制造有限公司 B 甘肃 刘家峡密封研究所 大连 波格曼 C 浙江 奉化(上海民联生产基地) E 四川 1新日 2 成都干气密封厂 F 山东 1 双强 (博利得) 2 东营市东石化工机械厂 天津干气密封 张家港华青科技有限公司等
机械密封雏形
旋转轴
金属壳体
弹性橡胶
常用的机械密封结构型式
目前,国内泵用机械密封主 要有两大类,一类 是我国自主开发的J
金属波纹管机械密封主
要以丹东克隆为 代表DB系列和以 西安永华引进的 600系列金属波 纹管机械密封; 另外,外装式机械密封 主要有WB2、 1 52 等系列耐酸泵 用机械密封; 我国在推行ISO标准过 程中,各生产厂 家也相继开发了 一些符合ISO306 9标准(国内标 准号GB/T6556)
高参数密封
高参数密封一直
是密封行业的发展方向,
如干气密封,超大直径密 封,超高压密封等等,主 要是随着石化产品的进一 步深加工,装置参数越来 越高,原子能行业单机功 率越来越大,研究这类密
封一方面是拓宽机械密封
的应用领域,另一方面也 是满足这些行业的需要。
研究如何提高机械密封的工 作可靠性和延长机械 密封的使用寿命。
碳化硅、填充聚四氟乙烯等 。
碳化硅主要有三种类型:a、热 压烧结碳化硅;b、无压烧结碳 化硅;c、反应烧结碳化硅。
机械密封环常用的材料
氧化铝陶瓷
目前,国内使用的氧化铝 陶瓷大致有99瓷和95瓷两 种;99瓷纯度高,耐腐蚀性 能好,主要用于耐酸泵外装 式机械密封,95瓷耐腐蚀性 能较差,但制造成本极低, 可以大批量生产,主要用于 农用泵、汽车冷却泵等轻型
(3)根据工作转速确定采 用补偿环旋转式还 是非旋转式;
有毒、贵重等确定 选用双端面还是单 端面机械密封; (4)根据现场使用条件确 定是否需要或选用 哪种密封辅助系统; (5)根据介质的腐蚀性等 确定机械密封使用 的材料。
泵用机械密封的发展趋势
近些年来,在机械密封领域的研究 主要主要集中在两个方面:
5、将机封压盖与后 盖联接好即安装完成。
根据密封面的摩损程度适 当加调整垫调整压缩量 (可在静环后加减密封垫, 也可在压盖与后盖间加减 密封垫)。
运转与维护
1 严禁无介质 空运转防止 烧坏密封环及密封圈。
2 高温泵要确保冷却水
充足、水质良好。
3 确保转动轴平稳震动
转子窜动符合要求。
4 确保辅助系 统工作正常。
2、静环与压盖的辅助密
封件处:“O”形圈太硬,
浮动性和缓冲性差。
4、压盖与密封体(后 盖)之间静密封。
6、动、静环镶嵌结构
5、轴套与轴的静
也可能在配合处泄漏。
密封。
机械密封的基本类型
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1、基本概念: 首先明确两个概念 (1)密封头:通常把具有弹性元 件使主密封环作轴向位移追随之 配对密封环的组件叫做密封头。 (2)、把无弹性元件的配对密封 环组件叫密封座 2、普通型机械密封通常按密封头 安装位置分为:内装式和外装式 按介质作用在密封端面上的 压力{轴向力}卸荷程度分为:平 衡型和非平衡型、 按弹性元件的结构和布置分: 单弹簧、多弹簧、波纹管、等. 按密封头和密封面的数目分: 单端面和多端面(双端面)
5、冲蚀(刷)磨损: 由于液体或气体高速流
动产生剥蚀作用造成的。
机械密封的辅助系统
1 密封油系统(确
保油质和油压)。
2 冷却水系统(确保水 量和水质特别是硬度)
3 自冲洗系统 (确保流量)
机械密封的故障分析
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1、收集整套密封元件进行查找。 2、检查磨损痕迹 (1)、磨痕变宽:表明电机、泵头严重不对中转子径向跳动: 原因:(a)轴承损坏 (b)轴抖动或轴变形 (c)轴弯曲 (d)泵气蚀产生 振动。 (e)联轴器未对中 (g)密封静坏倾斜。 (2)、磨痕变窄:表明密封超压,密封设计有误,选高压或高温机封。 (3)、无磨痕:可能是压盖代替静环与静环背部对磨运转(防转销松动 }。 (4)无磨痕但有亮点:超压或表面粗糙或是压盖压不均匀。 3、检查密封面 (1)断裂:一般发生在陶瓷环上.高温拒用陶瓷(150°C以上) (2)硬密封面深痕:因为固体颗粒会埋入软密封面内并生成磨削性结晶体磨削硬密 封面. 4、传动件磨损:机封环传动销的磨损。 5、检查弹性元件 (1)、弹簧和波纹管断裂。 (2)、弹簧卡住。 (3)、 弹性体断裂、硬化或损坏。 6、检查磨擦碰撞情况。
泛,常与碳石墨、碳化硅、硬质合
金相配对,组成密封摩擦副,密封 环常用硬质合金材料主要有钴基硬 质合金(如YG6、YG8)和镍基硬
质合金(如WN7、YN10等),钴基
硬质合金与镍基硬质合金相比,硬 度要高一些,但是Leabharlann 基硬质合金的 耐腐蚀性能则要好一些 。
机械密封环常用的材料
碳化硅(SiC)
碳化硅属于工程陶瓷,在我 国是近十几年发展起来的新型 材料,由于其超强的硬度、极 好的耐磨性能、导热性能和良 好的耐腐蚀性能以及具有一定 的自润滑性能,发展迅速,在 相当场合,已经取代了硬质合 金、氧化铝陶瓷、氮化硅等硬 质材料,与碳化硅配对的常用 材料主要有碳石墨、硬质合金、
3、 确认机械密封的型号 及生产厂家,以确保机械密 封的工作参数和应用。对于 单端面机械密封的维修,在
2、 应确保系统已经关闭 切除、无介质泄漏,并处
于无压及安全温度状态。
4、 检查泵轴向窜量,不 允许超过±0.05mm,如有 轴套,不允许轴套有轴向 移动。 轴或轴套直径(mm)16~ 28 、 30~60 、 65~80 、 85~100径向跳动允差(mm)
B1472标准系列的
泵用机械密封,如 非平衡型(103、1 04、105、 GX等系 列)、 平衡型(1 GY等系列);耐酸 泵用系列机械密封; DB金属波纹管系列 等等,另一类是以 引进的(符合ISO3 069标准)59U、5 9B、等系列机械密 封;
当前我国机械密封生产厂家实际情况简介
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拆除轴套前应测量其相对位
置尺寸并记录,以确保机械 密封压缩量的准确调整。
5、 检查安装机械密封
0.06 、0.08 、0.10 、0.1 2
的轴或轴套的径向跳动
是否在允许值内。
安装
1、清洁密封腔 体。
2、为减少摩擦应用水或酒 精润滑,或用硅脂润滑、 所有O形圈需用油脂润滑配 合的表面。 4、安装动环时,对于单端 面机封应保证其工作高度
机械密封 。
机械密封的选型
据国内的统计资料和国外 的资料介绍,在早期失效 (寿命极短)的机械密封中, 有25-30%是因为安装问题, 30%以上的原因是选型(用 材)不当造成的。 机械密封的选型非常重要, 机械密封的选型主要考虑
以下几个方面:
(1)密封的工作参数:如 工作压力;介质温度;工作 转速;
3、运转中不 用调整。 5、密封压力 高。
机械密封的磨损
2、磨料磨损:两个粗糙的 表面发生碾削作用或由于
1、粘着磨损:两种滑
密封缝隙中外来杂物充做
磨料所引起的。
动摩擦副材料表面力互
相吸引或压缩比大所形 成的。 3、磨蚀磨损:由于化 学腐蚀所引起的缝隙温 度高时最容易发生这类 磨损。
4、表面疲劳磨损:滑 动表面的疲劳裂纹和热 应力裂纹所引起的。
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机械密封的特点
1、泄露量可以
限制到很少。
2、使用寿命 长。 4、耐振性好 6、结构复杂 拆装不便。
(2)密封的介质性质:如 介质粘度、润滑性、挥发 性、腐蚀性等;
(3) 密封安装空间:如 轴向尺寸、径向尺寸、内装、 外装等;
(4) 密封的工作条件: 如有无冲洗等条件。
机械密封的选型
(1)根据工作压力确定 采用平衡型还是非 平衡型结构;(2) 根据密封介质的性 质,如易燃、易爆、
机械密封的选型 步骤大致是:
典型机械密封结构示意图
叶轮端
静环 动环 座
静环密封 圈 弹簧
动环 弹簧 座
动环 密封圈 紧定 螺钉
机械密封的可能泄漏途径:
1、端面摩擦副的密封面处: 光洁度要求▽10~▽11,不 平直度<0.9微米。注意耐 磨耐腐,选用合适的几何参 数和性能参数。 3、动环与轴(或轴套)的 辅助密封件处:防止锈蚀, 水垢或化学反应物料堆积而 造成动环不能动。(为什么 污水、结晶介质要选用双端 面机封?)
机械密封的基本构件及其作用:
• • • • • • • • • • • • • • 1、 动环和静环(1)作用:保持密封面紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。 (2)要求:具有良好的耐磨性和耐腐蚀性;动环要有良好 的追随性(自动补偿密封面的磨损);动、静环具有浮动性,起缓冲作用。 2、弹性元件:弹簧、波纹管等。 (1)作用:起预紧、补偿及缓冲的作用, (2)要求:使密封面产生一个合理的比压,保证端面摩擦副良好的贴合 和动环的追随性,材料要求耐腐蚀和抗疲劳强度。 3、 辅助元件(O性圈、V性圈、楔形圈等) (1)作用:主要起静环和动环的密封作用,同时起浮动和缓冲作用也就是说 起辅助密封作用(静密封点}。 (2)要求:耐热或耐寒并能与介质相容。 4、 传动件(传动销、传动环、传动座等) (1)作用:将轴的转矩传给转动密封环{动环}。 (2)要求:材料耐磨耐腐有足够的强度。 5、 紧固件(紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套) (1)作用:起到静、动环的定位,固紧作用,保证摩擦副密封面处于正确的 位置,并保持良好贴合的弹簧比压。 (2)要求:注意安装密封环的导向测角和压缩量。