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机械密封的知识

发布者: 发布时间:2018-2-5 10:41:42 阅读:次 【字体:

  1.机械密封

  1.1 机械密封的定义

  机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下,辅助密封的配合下,保持贴合,并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

  1.2 机械密封的组成

  (1)主要部件,包括动环和静环;

  (2)辅助密封件,主要是指密封圈;

  (3)弹力补偿机构,主要包括弹簧和推环;

  (4)传动件,弹箕座以及键或者是各种各样的螺钉。

  1.3 机械密封的分类

  按照弹簧元件是旋转还是静止,可分为旋转型和静止型两;按照密封介质泄漏方向划分,可分为内流式和外流式两类;按照介质于端面所引起卸载情况,可划分为平衡式和非平衡式两类;按照静环位置划分,可分为内装式和外装式;按照密封腔内温度划分,可分为高温密封、中温密封、普温密封和低温密封四类;按照密封腔内压力,可分为超高压机械密封、高压机械密封、中压机械密封和低压机械密封;按照弹簧个数划分,可分为单弹簧式和多弹簧式;按照非接触式机械密封结构,可划分为流体静压式、流体动压式和干气密封式;按照弹性元件划分可分为弹簧压缩式和波纹管式。

  2.机械密封基本元件及作用

  (1)动、静环

  保持紧密贴合组成密封面防止介质泄漏。要求动、静环具有良好的耐磨性动环可以轴向移动,自动补偿密封面磨损,使之与静环良好地贴合,静环有浮动性,起缓冲作用。

  (2)弹性元件(弹簧、波纹板、蛇形套等)

  主要起补偿、预紧及缓冲作用,也是对密封端面产生合理比压的因素.要求始终保持弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦,启动环补偿作用。材料要求耐腐蚀。

  (3)辅助密封(0形环、V形环、楔形环及其他异形密封环)

  主要起到静环和动环的密封作用,同时也起到浮动性和缓冲的作用。要求静环的辅助密封元件保证静环与压盖之间的密封性,使静环有一定的浮动性;动环的辅助密封元件保证动环与轴或轴套之间的密封.材料要求耐热、耐寒方面与介质接近。

  (4)传动件

  传动件包括传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动突耳或牙嵌式联接器,其作用是将轴的转矩传给动环。材料要求耐腐蚀和耐磨损。

  (5)固紧件

  固紧件包括:紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套。起着静、动环的定位、固紧作用。要求定位正确,保证摩擦副密封面处于正确的位置,并且保持良好贴合的弹簧比压;同时要求拆装方便,容易就位,能重复使用;与辅助密封配合处应注意安装密封环的倒角和压弹量,特别注意动环密封圈与轴套配合处要求耐腐蚀和耐磨损,必要时采用硬面复层。

  3.机械密封的安装

  3.1 安装原则

  (1)熟悉设备情况。安装机械密封之前,对转轴的转速、轴径等都要进行熟悉;考虑机械密封的制造工艺、密封腔的相关尺寸、设备的服务时间、生产设备的职工水平等。

  (2)对介质的压力进行估算。离心泵的密封腔压力通常情况下要低于泵的出口压力。

  (3)熟悉密封介质。安装机械密封之前要熟悉密封介质的状态,所含颗粒情况;熟悉介质的相关物理特性,以便为后期的冷却、冲洗、润滑等做准备。

  3.2 安装机械密封的技术要求

  (1)轴或轴套径向跳动,以及密封腔体端面对轴表面的跳动公差均应与相关规范规定相符;

  (2)控制传动轴的轴向窜动量应控制在0.2mm;

  (3)要通过采取阻封、冲洗、冷却、过滤等措施,对输送介质的温度进行有效控制;

  (4)安装弹簧传动的机械密封时,应保持轴旋转方向以使弹簧越来越紧。

  3.3 确保质量的机械密封安装方法

  (1)做好安装前检验工作

  ①密封腔体。密封腔体的规格、直径、深度必须符合相关尺寸要求;轴与密封腔体的同轴度、垂直度符合要求,垂直度一般小于0.05~0.08mm,同轴度通常应保持在0.20~0.25mm之间。②泵轴的轴向窜动量。轴或轴套的轴向窜动量应控制在0.08mm以内。③动静环摩擦端面的平面度是保证密封的关键,可用简易的卡尺法进行检查,即用卡尺贴于端面并置于背光下,通过观察透光间隙是否均匀判断表面平度。④轴或轴套的表面粗糙度应在0.32μm以下。⑤各密封部件的完好与清洁状况。应仔细检查各密封件的完好和清洁状况,保证无锐边毛刺、划痕、裂纹等缺陷。

  (2)正确合理的安装顺序

  ①对机械密封的静止部件进行安装:首先,将防转销装入密封端盖相应的孔内位置;其次,根据顺序在静环上装入静环密封圈,然后在密封端盖内装入静环,在组装过程中避免防转销进入静环凹槽内。最后,在安装过程中,避免静环与轴之间发生碰撞。对于螺栓要分几次均匀拧紧。②对机械密封旋转部件进行组装。在轴上按照先后顺序将机械密封的旋转部件进行逐个组装。对于轴套把机械密封的旋转部件按照顺序在外面组装到轴套上,然后将机械密封旋转部件的轴套安装在轴上。③在密封体上安装端盖,并用螺钉固定。④盘动试车是否转动轻松。

  4.结语

  机械密封技术含量高,结构复杂,正确的安装可保证机械密封正常使用功能,极大提升了机械设备的性能,确保机械设备运行的正常、高效。

  机械设备故障的诊断方法探讨

  引言:

  企业在生产过程中,工业化和信息化的发展非常快速,因此机械生产设备也在变得更加的自动化和智能化,同时设备也更加的集成化和大型化。在企业生产过程中机械设备的作用非常大,这样就导致一些设备一旦出现故障都会导致很大问题出现,使得生产企业要承担巨大经济损失。再加上机械设备在使用过程中很容易受到外界因素的干扰,而且机械设备的种类较多,这无疑加大了机械设备的诊断和维修的难度。鉴于此,为了有效排查机械设备故障的原因,进而找出相应的诊断方法是极为必要的。

  1 机械设备故障的主要表现形式

  在企业生产过程中,机械设备故障具有一定的表现形式,主要表现为以下几个方面:

  第一,设备性能异常。这种故障形式主要是由于机械设备动力性能较差,从而无法令设备正常运行。比如,机械设备的最高转速出现下降的趋势,加速性能逐渐降低,令耗油量上升,导致振动以及噪声增强,进而令操纵不够稳定,最终出现设备故障[1]。

  第二,设备响声异常。一旦机械设备出现故障,就会导致设备产生异常的响声。而对于这种异常的响声来说,可以作为判断故障的基础存在。比如,当响声处于沉闷状态时并伴有一定的振动现象,以此可判断出,此时故障是非常严重的。针对机械设备此时的故障,应采取关闭设备的方式,当确认机械设备不再处于运行状态时,方可进行诊断。而对于一些设备所发出的轻微异常响声来说,工作人员会不以为是,无法有效的找出其中存在的危险。所以,此时,应请求具有丰富经验的相关人员予以诊断,以维护设备正常运行。

  第三,机械设备运行导致温度升高。在机械设备运行过程中,受各个部分组件运行摩擦影响,使机械设备温度上升,一旦温度上升到一定程度,就会对正常运行的设备造成一定的影响,导致设备无法正常运行。

  第四,设备油液渗漏。一旦机械设备出现故障,就会导致设备当中的机油、冷却液以及润滑油等渗漏现象产生,不仅如此,还会造成电气系统漏电现象产生。而这种油液渗漏现象与设备温度升高具有一定的联系,温度会随着油液渗漏逐渐升高,进而不利于机械设备的有序运行。

  第五,设备异味的产生。当机械设备出现故障时,就会产生一定的异味,这种异味扩散,便会引起工作人员的注意,进而对故障进行及时的处理。比如,机械设备当中有非金属材料,而这种非金属材料在运行过程中的摩擦便会产生一定的焦臭味。而机械设备中的电气系统与导线一旦烧毁同样会存在一定的焦糊味,油液渗漏也会导致一定的烧焦味等等[2]。这些异味产生直接体现了故障形式,需及时对其进行诊断并将故障予以排除。

  2. 机械设备故障诊断方法

  2.1 无损检测技术

  机械设备在生产时,其铸件、锻件、焊接件的表面及内部不免存在裂纹、气孔等肉眼观察不到的各种缺陷,在使用过程中缺陷可能会进一步恶化,影响设备的性能和正常运转。无损探伤诊断法就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响机械设备使用性能的前提下,检测其是否存在焊缝、是否存在不均匀性、是否存在材质方面的缺陷,是对机械设备进行早期故障诊断的一种有效方法,能够及早发现设备缺陷,保证机械设备的正常运转。常有的探伤方法有射线探伤、超声波探伤等。使用无损检测技术对设备进行检测,能够促进产品制作工艺的改进,同时在产品成本方面也能降低,这样设备在运行可靠性方面也能得到很大提高,无损检测技术的发展前景非常广阔。

  2.2振动诊断

  农业机械在运行时,内部轴承会转动,齿轮与叶片会由于转动产生各种振动。操作人员可以根据振动的声音与频率对其故障进行初步判断,该种诊断技术在农业机械故障诊断中的应用比较广泛,且操作简单快捷,容易掌握。

  2.3 油液分析技术

  通过对油样的提取,分析其进油内杂质与成分、油液黏稠度与污染程度,用以了解机械磨损情况,及时发现机械潜在故障并有效排除。

  2.4 温度检测技术

  在对设备进行故障诊断时可以利用温度参数来进行。在温度检测技术中主要是有两种技术,分别是接触式测温技术和非接触式测温技术。接触式测温技术常常用在需要连续检测或观察不到的部位,例如,检测轴承的温度;非接触式测温技术常常用在不安全的部位或不容易去接近部位,例如检测高压电器接点的温度。温度检测技术具备诊断过程简单的优点,同时,诊断结果也非常清晰,尤其是随着红外摄像仪的发明,能够更加直观形象的测量物体的温度场。

  结语

  现代化的机械设备故障诊断是一项复杂的工作,它涉及了更多的学科,要应对更复杂的机械、电子、液压等结构。随着高科技的发展,机械设备故障诊断方法会越来越先进,会得到更长足和长远的发展,诊断结果会更精确,将为机械设备故障的诊断提供强有力的技术保障,为矿山企业的安全生产保驾护航。

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