提升機械密封安裝質量的研究

李梟+楊潔沁+郝文英

摘 要：近年來，因機械密封具有使用可靠、泄漏少、壽命長等優點，在機械設備中的應用越來越廣泛。但其優勢的體現需要正確的選型、安裝為前提，若在使用中不能周詳地考慮相關影響因素，就可能出現機械密封壽命縮短，影響機械設備使用效率的嚴重問題。因此深入探討提升機械密封安裝質量問題具有十重要的現實意義。

關鍵字：機械設備;機械密封;安裝質量

中圖分類號：TH136 文獻標識碼：A

1.機械密封

1.1 機械密封的定義

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，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。

1.2 機械密封的組成

（1）主要部件，包括動環和靜環;

（2）輔助密封件，主要是指密封圈;

（3）彈力補償機構，主要包括彈簧和推環;

（4）傳動件，彈箕座以及鍵或者是各種各樣的螺釘。

1.3 機械密封的分類

按照彈簧元件是旋轉還是靜止，可分為旋轉型和靜止型兩;按照密封介質泄漏方向劃分，可分為內流式和外流式兩類;按照介質于端面所引起卸載情況，可劃分為平衡式和非平衡式兩類;按照靜環位置劃分，可分為內裝式和外裝式;按照密封腔內溫度劃分，可分為高溫密封、中溫密封、普溫密封和低溫密封四類;按照密封腔內壓力，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;按照彈簧個數劃分，可分為單彈簧式和多彈簧式;按照非接觸式機械密封結構，可劃分為流體靜壓式、流體動壓式和干氣密封式;按照彈性元件劃分，可分為彈簧壓縮式和波紋管式。

2.機械密封基本元件及作用

（1）動、靜環

保持緊密貼合組成密封面防止介質泄漏。要求動、靜環具有良好的耐磨性，動環可以軸向移動，自動補償密封面磨損，使之與靜環良好地貼合，靜環有浮動性，起緩沖作用。

（2）彈性元件（彈簧、波紋板、蛇形套等）

主要起補償、預緊及緩沖作用，也是對密封端面產生合理比壓的因素.要求始終保持彈性來克服輔助密封和傳動件的摩擦，啟動環補償作用。材料要求耐腐蝕。

（3）輔助密封（0形環、V形環、楔形環及其他異形密封環）

主要起到靜環和動環的密封作用，同時也起到浮動性和緩沖的作用。要求靜環的輔助密封元件保證靜環與壓蓋之間的密封性，使靜環有一定的浮動性;動環的輔助密封元件保證動環與軸或軸套之間的密封.材料要求耐熱、耐寒方面與介質接近。

（4）傳動件

傳動件包括傳動銷、傳動環、傳動座、傳動套、傳動鍵、傳動突耳或牙嵌式聯接器，其作用是將軸的轉矩傳給動環。材料要求耐腐蝕和耐磨損。

（5）固緊件

固緊件包括：緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套。起著靜、動環的定位、固緊作用。要求定位正確，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并且保持良好貼合的彈簧比壓;同時要求拆裝方便，容易就位，能重復使用;與輔助密封配合處應注意安裝密封環的倒角和壓彈量，特別注意動環密封圈與軸套配合處，要求耐腐蝕和耐磨損，必要時采用硬面復層。

3.機械密封的安裝

3.1 安裝原則

（1）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。

（2）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。

（3）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。

3.2 安裝機械密封的技術要求

（1）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;

（2）控制傳動軸的軸向竄動量應控制在0.2mm;

（3）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;

（4）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。

3.3 確保質量的機械密封安裝方法

（1）做好安裝前檢驗工作

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。③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。

（2）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。

4.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。