機械密封的工作原理
- 發(fā)布時間:2019-06-10
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機械密封主要是對氣體,液體等各種介質(zhì)的密封,包括反應(yīng)釜和泵類。而且還可以用于對氣體的密封,比如壓縮機介質(zhì)的密封。密封是對旋轉(zhuǎn)機械通用的軸密封。機械密封泄露低且基本無需維護,所以它的應(yīng)用相當?shù)膹V泛。
機械密封有兩個垂直于回旋軸軸線的密封平面。所以它又被稱為“徑向端面密封”。其中一個密封面組件安裝在泵蓋、端蓋或泵體上保持靜止;另一個固定在軸上 并隨之轉(zhuǎn)動。靜止的稱為靜環(huán)組件(在靜止式機械密封中又稱為浮動環(huán)組件)、轉(zhuǎn)動的稱為動環(huán)(旋轉(zhuǎn)環(huán))組件。為使泄漏量保持在極小的范圍內(nèi),一般情況下的常 規(guī)機械密封的旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)端面的研磨平面度允差為0.0005。為使兩個面由于摩擦產(chǎn)生的熱量及磨損量保持在允許范圍內(nèi),在密封面之間須有一層流體潤滑膜。對于單端面密封,通常是將密封介質(zhì)作為潤滑劑,但對于有毒、有害、易燃、易爆、強腐蝕介質(zhì)選用的雙端面或串聯(lián)機械密封,與介質(zhì)能夠相溶的封液作為潤滑和冷卻液。
為了補償磨損及制造誤差,應(yīng)有一個密封面在彈性元件和介質(zhì)壓力的雙重作用下,可以沿軸向有一定量的移動;同時為了適應(yīng)由旋轉(zhuǎn)零件的角偏差引起的晃動,應(yīng)有一個密封端面可以在徑向作微小的浮動。通常由一個密封面兼有這兩種功能。
對于回轉(zhuǎn)軸的密封,機械密封是通用的密封類型。機械密封通常用液體密封,如離心泵;也用于氣體密封,如壓縮機和攪拌裝置的密封。在本教材中,我們主要介紹相對于泵類的液體介質(zhì)的泵用機械密封。
機械密封由于具有泄漏量低和不需日常維護的特點,己廣泛取代了填料密封。
機械密封一般有兩個垂直于回轉(zhuǎn)軸的密封面,因此也可稱為“徑向端面密封”。其中一個密封面安裝在固定的泵支架或泵體上而稱之為“靜環(huán)”:另一個安裝在轉(zhuǎn)動 的軸上并同軸一同轉(zhuǎn)動而稱之為“動環(huán)”。為使介質(zhì)的泄漏量保持在允許范圍內(nèi),這兩個相對運動的接觸面須保持很小的間隙,通常應(yīng)小于0.0005mm,同時 也應(yīng)有輔助系統(tǒng)對機械密封的端面進行冷卻和潤滑。
為使兩個端面摩擦產(chǎn)生的熱量及磨損量保持在允許范圍內(nèi),在密封面間須有一層由被密封介質(zhì)形成的流體潤滑膜。從理論上講,機械密封都有一定程度的泄漏,只是泄漏比其他密封少得多,有些密封我們看不到泄漏,那是泄漏的液體在流出密封面時己經(jīng)汽化,我們看不到??傮w上說,對于同一套機械密封,其泄漏量和壽命是 成反比的一對參數(shù),泄漏量大些,其端面液膜的厚度也大,其壽命較高。因此對于機械密封的安裝,不要只追求小的泄漏量,應(yīng)從綜合因素考慮,如只追求小的泄漏 量,從而增加彈簧的壓縮,將導(dǎo)致機械密封端面嚴重磨損。從微觀看,二個密封面并不是十分光潔的,而是存在表面粗糙度導(dǎo)致的波峰和波谷,峰谷之間存在液膜,但峰谷之間并不連通,所以靜態(tài)時,一般不泄漏。