機械密封質量探析

王善軍　接曉　扈海濱

（裝甲兵技術學院吉林長春130117）

機械密封質量探析

王善軍接曉扈海濱

（裝甲兵技術學院吉林長春130117）

隨著世界工業水平的不斷發展，精密機械設備的穩定性與可靠性越來越引起人們的重視，對此，機械密封的質量對機械裝置的性能顯得越來越重要，但由于機械密封結構相對復雜，技術含量也較高，若安裝或使用不當就會對機械設備的性能及系統穩定性產生不良影響；因此提升機械密封質量對發展精密機械具有十重要的現實意義。

機械設備機械密封安裝質量

一、機械密封的概念

機械密封是指由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機構與輔助密封是金屬性紋管的機械密封我們稱為金屬波紋管密封。在輕型密封中，還有使用橡膠波紋管作輔助密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般需要輔以彈簧來滿足加載彈力。"機械密封"通常被人們簡稱為"機封"。

機械密封是一種旋轉機械的軸封裝置。比如離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備。由于傳動軸貫穿在設備內外，這樣，軸與設備之間存在一個圓周間隙，設備中的介質通過該間隙向外泄漏，如果設備內壓力低于大氣壓，則空氣向設備內泄漏，因此必須有一個阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類很多，由于機械密封具有泄漏量少和壽命長等優點，所以當今世界上機械密封是在這些設備最主要的軸密封方式。機械密封又叫端面密封，在國家有關標準中是這樣定義的："由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。"

二、機械密封的分類

機械密封按照不同標準可進行相應的分類：若按照彈簧元件是旋轉還是靜止，可分為旋轉型和靜止型兩類。旋轉型密封，在高速運轉的時侯，其介質中的彈簧本身受離心力影響較易發生變形，而強腐蝕性的介質在彈簧強烈攪動下會顯得更加不利，但是靜止型就沒有這一種缺點。不管是旋轉型還是靜止型，均是機械密封中最主要的零配件，其性能優劣直接關系到密封效果和使用壽命，對機械設備的影響極在。正因如此，對于密封環的材料、結構、形狀、尺寸以及表面加工的質量等等都必須有比較高的要求。

若按照密封介質泄漏方向劃分的話，則可分為內流式和外流式兩類；若按照介質于端面所引起卸載情況，則可劃分為平衡式和非平衡式兩類；若按照靜環位置劃分的話，則又可分為內裝式和外裝式；若按照密封腔內溫度劃分，則可分為高溫密封、中溫密封、普溫密封和低溫密封四類；若按照密封腔內壓力，則可分為超高壓機械密封、高壓機械密封、中壓機械密封和低壓機械密封；若按照彈簧個數劃分，則可分為單彈簧式和多彈簧式；若按照非接觸式機械密封結構，則又可劃分為流體靜壓式、流體動壓式和干氣密封式；若按照彈性元件劃分，則可分為彈簧壓縮式和波紋管式。

三、機械密封的原則

首先要熟悉設備情況。安裝機械密封之前，對轉軸的轉速、軸徑等都要進行熟悉；考慮機械密封的制造工藝、密封腔的相關尺寸、設備的服務時間、生產設備的職工水平等。其次對介質的壓力進行估算。離心泵的密封腔壓力通常情況下要低于泵的出口壓力。最后熟悉密封介質。安裝機械密封之前要熟悉密封介質的狀態，所含顆粒情況；熟悉介質的相關物理特性，以便為后期的冷卻、沖洗、潤滑等做準備。

四、安裝機械密封的技術要求

為了確保機械密封正常工作，保持密封性良好，安裝機械密封要符合相關技術規范要求：軸或軸套徑向跳動，以及密封腔體端面對軸表面的跳動公差均應與相關規范規定相符；控制傳動軸的軸向竄動量應控制在0.2mm；要通過采取阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施，對輸送介質的溫度進行有效控制；安裝彈簧傳動的機械密封時，應保持軸旋轉方向以使彈簧越來越緊。

1.做好安裝前檢驗工作

要取得良好的密封效果，在安裝前應對有關部件進行仔細檢查。①密封腔體。密封腔體的規格、直徑、深度必須符合相關尺寸要求；軸與密封腔體的同軸度、垂直度符合要求，垂直度一般小于0.05～0.08mm，同軸度通常應保持在0.20～0.25mm之間。②泵軸的軸向竄動量。軸或軸套的軸向竄動量應控制在0.08mm以內。檢查時可用千分表頂在軸肩處，用木錘夯擊軸端，讀出竄動量數值。在確定機械密封壓縮量的時候應考慮泵軸的軸向竄動量，這樣可以避免摩擦面液膜的破壞而引發劇烈磨損。在實踐中，軸向竄動量過大引起密封泄漏和壽命縮短是常見的現象。③動靜環的平面度。動靜環摩擦端面的平面度是保證密封的關鍵，可用簡易的卡尺法進行檢查，即用卡尺貼于端面并置于背光下，通過觀察透光間隙是否均勻判斷表面平度。④軸或軸套的表面粗糙度應在0.32μm以下。⑤各密封部件的完好與清潔狀況。應仔細檢查各密封件的完好和清潔狀況，保證無銳邊毛刺、劃痕、裂紋等缺陷。

通常在實踐中，機械密封安裝前，應再使用干凈柔軟紗布或脫脂棉對動環和靜環表面進行擦洗，以確保其干凈；在安裝過程中也應確保零部件始終保持干凈、整潔。另外，為方便安裝，安裝機械密封時，可在軸或軸套表面、壓蓋與密封圈配合表面涂抹機油，這在一定程度上可避免啟動時出現干摩擦現象。

2.保證正確合理的安裝順序

①對機械密封的靜止部件進行安裝：首先，將防轉銷裝入密封端蓋相應的孔內位置；其次，根據順序在靜環上裝入靜環密封圈，然后在密封端蓋內裝入靜環，在組裝過程中避免防轉銷進入靜環凹槽內。最后，在安裝過程中，避免靜環與軸之間發生碰撞。對于螺栓要分幾次均勻擰緊。②對機械密封旋轉部件進行組裝。在軸上按照先后順序將機械密封的旋轉部件進行逐個組裝。對于軸套，把機械密封的旋轉部件按照順序在外面組裝到軸套上，然后將機械密封旋轉部件的軸套安裝在軸上。③在密封體上安裝端蓋，并用螺釘固定。④盤動試車是否轉動輕松。

五、結語

機械密封技術含量高，結構復雜，正確的安裝可保證機械密封正常使用功能，極大提升了機械設備的性能，確保機械設備運行的正常、高效。