机械密封安装维护介绍

交流内容机械密封的发展史及现状机械密封的原理构成和作用机械密封的使用和安装机械密封的故障判断机械密封的重要性机械密封是泵的一个部件，属易损件，据统计，在泵类设备的维修总量中，机械密封所占比重约为百分之五十，其余为轴承，电机，叶轮，泵轴等，因此，它的运行状况直接对设备生产造成极其重要的影响，特别是在易燃易爆，有毒有害的关键工艺设备上，停车成本较高，损失较大。因此了解和学习密封专业知识，掌握维修技能，提高机封质量，正确及时的处理各种故障对生产至关重要。机械密封的发展史及现状机械密封最早是1885年在英国作为专利技术出现，直到1890年开始应用于轴承密封，1957年美国西乐公司率先研制出平衡型密封。我国的机封发展较晚，四十年代以前基本上以填料，迷宫密封为主。随着工业化的进步，五十年代末，第一套焊接金属波纹管密封在兰州炼油厂诞生。后来逐渐出现了结构简单的103，104，GX等国标密封。八十年代至今，我国密封技术和加工工艺提高较快，发展较为迅速，各种高温高压密封相继问世并投入市场。各大密封厂逐渐占领国内市场，于进口企业相抗衡。各种关键设备国产化改造蜂拥而起。彻底打破了外国垄断的格局。目前机械密封最高压力达42MPa,最高温度达-190度-450度，转速50000转每分，PV值达1000MPa.m/s机械密封的基本原理机械密封是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)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动从而达到防止流体泄漏的装置,又叫端面密封。机械密封的构成和作用磨擦副磨擦副辅助密封扭矩传递元件弹性元件扭矩传递元件扭矩传递元件辅助密封辅助密封扭矩传递元件基本元件的作用和要求摩擦副：使密封面紧密贴合，防止泄漏。它要求具有良好的耐磨性；补偿环轴向移动灵活；端面变形稳定……弹性元件：起预紧、补偿、缓冲的作用。要求具有适当的弹力，从而保证端面贴和良好且不过度磨损。辅助密封：除端面外，所有密封点的密封及缓冲作用。要求可靠。扭矩传递元件：起到传递和抵消扭矩的作用。要求拆装方便、安全可靠、传递平稳。机械密封的分类按密封面的数量分为单端面和双端面按弹性元件的种类分为弹簧机械密封和波纹管机械密封按弹性元件是否旋转分为旋转型和静止型按静环所处压盖的位置分为外装式和内装式，按介质泄露方向分为内流式和外流式按平衡系数分为平衡型和非平衡型，波纹管密封又分为焊接波纹管和冲压成型波纹管和橡胶波纹管弹簧密封又分为大弹簧和小弹簧密封按密封的数量可分为单端面密封和双端面密封及串联机械密封按端面是否接触可分为接触式和非接触式（干气密封）等等，五花八门机械密封的材料端面材料：浸呋喃树脂石墨、浸锑石墨、碳化硅、镍基硬质合金辅助密封材料：橡胶、聚四氟乙烯、柔性石墨、铝、铜结构件及波纹管材料：0Cr18Ni9、2Cr13、0Cr17Ni12Mo2(316)、4J42、4J43、00Cr17Ni14Mo2(316L)、HastalloyC、Inconel718(GH4169)机械密封的使用和安装安装步骤：准备1准备好所要安装的密封后，查阅密封工作图，注意拆泵时各件拆装顺序。拆泵，将旧的填料或机封拆除。2．检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完好。3．为了避免非金属元件（如○圈）的损伤，应在有非金属元件滑过的所有台肩部位加工出2x30°倒角，所有尖角倒圆并修光滑，在键槽或沉孔处倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直径处金属表面粗糙度Ra应小于0.8μm，静密封圈处的金属表面粗糙度Ra应小于3.2μm。4．清洁密封腔体，并检查各安装表面是否有损伤痕迹。5．检查与机械密封相关的安装连接尺寸是否与机械密封工作图相符。机械密封的使用和安装安装步骤：6．校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动，不超过国家标准规定极限值。轴端部跳动小于0.1mm,轴径向跳动小于0.03-0.05mm.,密封腔止口端面与轴的垂直度小于0.05mm。如果达不到上述要求，应更换轴承或调整相关部件。7、擦净各部件，对滑移部位添加润滑剂，该润滑剂要与密封材料及介质相容。推荐使用润滑剂：肥皂水、水、硅润滑脂、乙二醇或甘油。安装示意图机械密封的使用和安装安装步骤：装配1．机械密封的装配要求在干燥、清洁的环境中进行。2．拆开机械密封包装，注意密封端面不可与硬物相碰。3．依据密封工作图，确定密封工作长度L3（以符合DIN24960的C8U型机械密封为例）(见图）。3-1.密封弹性组件（包括动环）的工作长度是经过计算的，即在规定的运行寿命内能保持合适的端面比压及弹性补偿量的长度。工作长度与其自由状态的长度差值，即是密封的压缩量，安装中，需计算得出实际压缩量。可根据使用经验对密封压缩量进行少量增减，否则必须保证密封工作图尺寸。盲目或过大增减压缩量、不按密封工作图尺寸安装将导致密封不能工作或过早失效。机械密封的使用和安装安装步骤：装配4、测量压盖尺寸A（含止口垫）后(见图)，将静环及静环密封圈装至压盖内，并注意静环后部的槽对入压盖上的防转销。如果静环密封圈是“O”形圈，可将密封圈表面涂润滑剂后，套到静环上，再将静环放平用手压入压盖。如果静环密封圈是聚四氟乙烯或柔性石墨，则先将密封圈装到静环上，平放到压盖内，对准压盖上的防转销，注意密封圈内外圆上倒角方向有利于安装。端面平垫软布，用压力机或钻床等类似能产生压力的机械将静环缓慢压入压盖，端面加力必须均匀，并测量尺寸E是否符合要求且一致（。不可对静环局部用力，不允许对静环敲击。如果压不动或压力很大，应立即停止，测量压盖、密封圈及静环尺寸，对不合适的尺寸进行修整后再装配。机械密封的使用和安装5、参照机封工作图，计算出B（=L1K-A）值。6、在轴套上按B值位置固定动环组件，其他类似机封亦可按相同办法计算安装。7．清洁密封端面，将已安装动环及轴封的轴套和已安装静环及止口密封圈的压盖小心合在一起，把端面贴和。如果是带限位板的集成式密封，此时可将限位板安装固定好。再将剩余零件安装，需要紧固的，应均匀拧紧螺钉。轴套紧固方式若采用螺母（即传动环）紧固键传动形式（通常是双支撑泵），要选准螺纹旋向，即轴套紧固螺母拧紧方向与轴的旋向相反，注意此种情况必须有键传动轴套。机械密封的使用和安装8．一般悬臂泵的轴套直接用叶轮压紧固定，用键传动。安装时，可根据顾客习惯，先将整套密封套装到轴上，再装泵盖固定密封压盖。也可以先将整套密封装到泵盖上并固定密封压盖，再装到泵轴上。注意轴封垫和压盖垫要安装到位。将泵盖与悬架固定后，可装叶轮键、叶轮等其它件。9、安装双支撑泵的密封，将整套密封从轴端套入缓慢推到密封腔中，注意轴套键槽要对准轴上的键，类似图十七结构的密封，要将轴套推到位后固定压盖，轴封圈需待压盖固定后安装。类似图十六结构的密封，将整套密封推到位，压盖进入止口并压住压盖垫后固定压盖。对于用传动环定位和传动的轴套或用胀紧圈固定传动的轴套，均匀拧紧传动环上螺钉固定轴套。最后不要忘记拆移限位板。10．紧固固定压盖的螺母时，要均匀拧紧各螺母，以免压盖偏斜。紧固螺母后注意检查压盖与轴之间间隙是否均匀，如果有干涉，需拆卸调整，以免导致密封损伤。11．组装泵其余各件，安装完毕后。手动盘车转动泵轴，检查静环、压盖与轴套之间和旋转件与密封腔之间有无摩擦，泵轴转动一周应感觉用力均匀。如转不动轴或转一周局部用力很大，则应检查密封是否存在安装问题，必要时应拆泵查找问题后重装。12依据泵或密封工作图，连接密封辅助系统管线，同时要保证管路系统清洁，保证机封工作环境整洁，注意管路排布，排气充分，防止局部滞留气体影响循环。机械密封安装注意事项安装各部分零件时，应细致均匀的用力，以防止端面变形及脆性元件的损坏。去除轴套或轴上的毛刺和尖角，在有密封圈划过的部位均要求加工出1-3mmx15-30度的倒角，以防止安装时损坏密封圈。最好不要对密封端面使用润滑剂。安装时为减少摩擦应用水或酒精润滑，或用硅脂润滑所有O圈弹性元件滑动表面。乙丙橡胶材质不可接触矿物油。安装聚四氟乙烯的密封圈时，应耐心细致并均匀用力，以防其损伤。安装聚四氟乙烯V型圈时，应特别注意V型刃口的完整,避免折叠及翻转。刃口朝向压力高的方向。安装柔性石墨径向挤压密封圈，应使用千斤顶或类似机械平稳下压。安装柔性石墨轴向挤压密封圈或平垫类密封圈，需保证圆周范围内轴向紧固力均匀。安装双层包覆密封圈时，注意外层开口应背离安装方向，防止撑开。机械密封故障现象原因及解决方法现象：压盖过热可能的故障原因：a压缩量过大b静止部件与转动部件接触c辅助系统性能不良d泵抽空、气蚀改进措施a按密封装配图尺寸要求调整压缩量b检验泵轴与泵盖之间的相对精度，保持足够的安装精度，保证辅助系统工作良好c严格按装配要求检验相关部件的精度机械密封故障现象原因及解决方法现象：端面渗漏可能的故障原因：a端面变形较大b螺丝拧力不均匀c压缩量偏小d密封端面有异物改进措施按密封装配图尺寸要求调整压缩量重新安装，按要求步骤均匀拧紧螺丝重新研磨密封端面，达到要求的平面度，保持端面洁净机械密封故障现象原因及解决方法现象：冒烟或端面发声可能的故障原因：a密封腔抽空b静止部件与转动部件接触c安装对中不良d介质不足，操作不稳定e运行密封腔没有排气f压缩量大改进措施避免抽空，装配密封前检查密封各安装尺寸保证冲洗和冷却等密封辅助系统工作良好检验泵轴与泵盖之间的相对位置精度，保证足够的安装精度避免装置操作不稳定开泵前排出密封腔内气体机械密封故障现象原因及解决方法现象：不正常振动可能的故障原因：a密封装配后没有紧固b安装对中不良，精度不够改进措施重新安装密封，注意螺纹联结的紧固，仔细调整，保证较高的安装精度机械密封故障现象原因及解决方法现象：窄环外缘破坏、端面变形可能的故障原因：a压力波动汽蚀、喘振b热冲击，急冷、急热\温差过大c端面液膜汽化(闪蒸)，抽空改进措施避免装置操作不稳，提高密封辅助系统的性能来抵消装置操作不稳的影响重新仔细装配调整，更换损坏部件，研磨端面机械密封故障现象原因及解决方法现象：偏磨泄漏可能的故障原因：a泵轴与泵盖端面垂直度不够b密封部件安装倾斜改进措施检验泵轴与泵盖之间的相对精度，仔细安装密封机械密封故障现象原因及解决方法现象：密封泄漏严重可能的故障原因：a安装过程中，密封件损坏b密封没有压缩量c静密封点密封不良d密封端面变形严重e安装时端面没有处理干净，有异物改进措施拆卸密封，仔细检查各零部件，确定泄漏部位，检查研磨端面达到要求的平面度，注意静密封点，保证密封性能良好更换损坏的密封部件，按密封装配图尺寸要求，检测安装尺寸，保证正确的压缩量，仔细安装密封机械密封故障现象原因及解决方法现象：机构破坏可能的故障原因：a密封零部件安装时错位或安装错误b静止部件与转动部件接触c压缩量太大改进措施拆卸密封，仔细检查各零部件，更换损坏的密封部件，检验泵轴与泵盖之间的相对精度，检测安装尺寸，保证正确的压缩量，仔细安装密封机械密封故障现象原因及解决方法注意：故障的正确诊断是预防和排除故障的基础，故障发生前的征兆或迹象，以及拆卸前后的检查结果和对拆卸各密封元件的目测检查结果的详细记录是分析故障发生的重要依据。请相关人员作好有关材料搜集和现象记录。机械密封理论上泄漏点分析及维修方案泵用机械密封种类繁多，型号各异，理论上泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、判断，才能得出正确结论。泄漏原因分析及判断1．安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则