機(jī)械密封質(zhì)量探析

王善軍　接曉　扈海濱

（裝甲兵技術(shù)學(xué)院吉林長春130117）

機(jī)械密封質(zhì)量探析

王善軍接曉扈海濱

（裝甲兵技術(shù)學(xué)院吉林長春130117）

隨著世界工業(yè)水平的不斷發(fā)展，精密機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性越來越引起人們的重視，對此，機(jī)械密封的質(zhì)量對機(jī)械裝置的性能顯得越來越重要，但由于機(jī)械密封結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，技術(shù)含量也較高，若安裝或使用不當(dāng)就會(huì)對機(jī)械設(shè)備的性能及系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響；因此提升機(jī)械密封質(zhì)量對發(fā)展精密機(jī)械具有十重要的現(xiàn)實(shí)意義。

機(jī)械設(shè)備機(jī)械密封安裝質(zhì)量

一、機(jī)械密封的概念

機(jī)械密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)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(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機(jī)構(gòu)與輔助密封是金屬性紋管的機(jī)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(jī)械密封"通常被人們簡稱為"機(jī)封"。

機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動(dòng)軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外，這樣，軸與設(shè)備之間存在一個(gè)圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過該間隙向外泄漏，如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓，則空氣向設(shè)備內(nèi)泄漏，因此必須有一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類很多，由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以當(dāng)今世界上機(jī)械密封是在這些設(shè)備最主要的軸密封方式。機(jī)械密封又叫端面密封，在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的："由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)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(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。"

二、機(jī)械密封的分類

機(jī)械密封按照不同標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行相應(yīng)的分類：若按照彈簧元件是旋轉(zhuǎn)還是靜止，可分為旋轉(zhuǎn)型和靜止型兩類。旋轉(zhuǎn)型密封，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)侯，其介質(zhì)中的彈簧本身受離心力影響較易發(fā)生變形，而強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)在彈簧強(qiáng)烈攪動(dòng)下會(huì)顯得更加不利，但是靜止型就沒有這一種缺點(diǎn)。不管是旋轉(zhuǎn)型還是靜止型，均是機(jī)械密封中最主要的零配件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到密封效果和使用壽命，對機(jī)械設(shè)備的影響極在。正因如此，對于密封環(huán)的材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及表面加工的質(zhì)量等等都必須有比較高的要求。

若按照密封介質(zhì)泄漏方向劃分的話，則可分為內(nèi)流式和外流式兩類；若按照介質(zhì)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(huán)位置劃分的話，則又可分為內(nèi)裝式和外裝式；若按照密封腔內(nèi)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(nèi)壓力，則可分為超高壓機(jī)械密封、高壓機(jī)械密封、中壓機(jī)械密封和低壓機(jī)械密封；若按照彈簧個(gè)數(shù)劃分，則可分為單彈簧式和多彈簧式；若按照非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，則又可劃分為流體靜壓式、流體動(dòng)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(jī)械密封的原則

首先要熟悉設(shè)備情況。安裝機(jī)械密封之前，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速、軸徑等都要進(jìn)行熟悉；考慮機(jī)械密封的制造工藝、密封腔的相關(guān)尺寸、設(shè)備的服務(wù)時(shí)間、生產(chǎn)設(shè)備的職工水平等。其次對介質(zhì)的壓力進(jìn)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(zhì)。安裝機(jī)械密封之前要熟悉密封介質(zhì)的狀態(tài)，所含顆粒情況；熟悉介質(zhì)的相關(guān)物理特性，以便為后期的冷卻、沖洗、潤滑等做準(zhǔn)備。

四、安裝機(jī)械密封的技術(shù)要求

為了確保機(jī)械密封正常工作，保持密封性良好，安裝機(jī)械密封要符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求：軸或軸套徑向跳動(dòng)，以及密封腔體端面對軸表面的跳動(dòng)公差均應(yīng)與相關(guān)規(guī)范規(guī)定相符；控制傳動(dòng)軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)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(zhì)的溫度進(jìn)行有效控制；安裝彈簧傳動(dòng)的機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)保持軸旋轉(zhuǎn)方向以使彈簧越來越緊。

1.做好安裝前檢驗(yàn)工作

要取得良好的密封效果，在安裝前應(yīng)對有關(guān)部件進(jìn)行仔細(xì)檢查。①密封腔體。密封腔體的規(guī)格、直徑、深度必須符合相關(guān)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(yīng)保持在0.20～0.25mm之間。②泵軸的軸向竄動(dòng)量。軸或軸套的軸向竄動(dòng)量應(yīng)控制在0.08mm以內(nèi)。檢查時(shí)可用千分表頂在軸肩處，用木錘夯擊軸端，讀出竄動(dòng)量數(shù)值。在確定機(jī)械密封壓縮量的時(shí)候應(yīng)考慮泵軸的軸向竄動(dòng)量，這樣可以避免摩擦面液膜的破壞而引發(fā)劇烈磨損。在實(shí)踐中，軸向竄動(dòng)量過大引起密封泄漏和壽命縮短是常見的現(xiàn)象。③動(dòng)靜環(huán)的平面度。動(dòng)靜環(huán)摩擦端面的平面度是保證密封的關(guān)鍵，可用簡易的卡尺法進(jìn)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(yīng)在0.32μm以下。⑤各密封部件的完好與清潔狀況。應(yīng)仔細(xì)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(shí)踐中，機(jī)械密封安裝前，應(yīng)再使用干凈柔軟紗布或脫脂棉對動(dòng)環(huán)和靜環(huán)表面進(jìn)行擦洗，以確保其干凈；在安裝過程中也應(yīng)確保零部件始終保持干凈、整潔。另外，為方便安裝，安裝機(jī)械密封時(shí)，可在軸或軸套表面、壓蓋與密封圈配合表面涂抹機(jī)油，這在一定程度上可避免啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象。

2.保證正確合理的安裝順序

①對機(jī)械密封的靜止部件進(jìn)行安裝：首先，將防轉(zhuǎn)銷裝入密封端蓋相應(yīng)的孔內(nèi)位置；其次，根據(jù)順序在靜環(huán)上裝入靜環(huán)密封圈，然后在密封端蓋內(nèi)裝入靜環(huán)，在組裝過程中避免防轉(zhuǎn)銷進(jìn)入靜環(huán)凹槽內(nèi)。最后，在安裝過程中，避免靜環(huán)與軸之間發(fā)生碰撞。對于螺栓要分幾次均勻擰緊。②對機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行組裝。在軸上按照先后順序?qū)C(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行逐個(gè)組裝。對于軸套，把機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)部件按照順序在外面組裝到軸套上，然后將機(jī)械密封旋轉(zhuǎn)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(dòng)試車是否轉(zhuǎn)動(dòng)輕松。

五、結(jié)語

機(jī)械密封技術(shù)含量高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，正確的安裝可保證機(jī)械密封正常使用功能，極大提升了機(jī)械設(shè)備的性能，確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的正常、高效。