机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。
一、常见的渗漏现象
机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50 %以上, 机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行, 现总结分析如下。
1.周期性渗漏
(1) 泵转子轴向窜动量大, 辅助密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转, 动、静环磨损后, 得不到补偿位移。
对策: 在装配机械密封时, 轴的轴向窜动量应小于0.1mm , 辅助密封与轴的过盈量应适中, 在保证径向密封的同时, 动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来) 。
(2) 密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。
对策: 油室腔内润滑油面高度应加到**动、静环密封面。
(3) 转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡, 汽蚀或轴承损坏(磨损) ,这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。
对策: 可根据维修标准来纠正上述问题。
2. 小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象
(1) 715kW以下小泵机封失效常常产生磨轴, 磨轴位置主要有以下几个: 动环辅助密封圈处、静环位置、少数弹簧有磨轴现象。
(2) 磨轴的主要原因: ①BIA 型双端面机械密封,反压状态是不良的工作状态, 介质中的颗粒、杂质很*进入密封面, 使密封失效。②磨轴的主要件为橡胶波纹管, 且是由于上端密封面处于不良润滑状态, 动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩,发生相对转动。③动、静环辅助密封由于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀, 橡胶件已无弹性。有的已腐烂, 失去了应有的功能, 产生了磨轴的现象。
(3) 为解决以上问题, 现采取如下措施: ①保证下端盖、油室的清洁度, 对不清洁的润滑油禁止装配。②机封油室腔内油面线应**动静环密封面。③根据不同的使用介质选用不同结构的机封。对高扬程泵应重新设计机封结构, 对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。机封静环应加防转销。
橡塑密封件常用的丁腈、氢化丁腈、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚四氟乙烯等特种橡塑材料的配方及加工工艺研究,提高材料适用性能和利用率依然是工作重点。纳米材料的应用将提升橡塑材料的力学性能和特殊功能。今年4月1日国家标准化**颁布执行的我国首批四项纳米材料国标中,有一项就是橡胶用“纳米氧化锌”标准。
特种工程弹性体取代低性能耐油橡胶;对橡胶亮面进行表面处理;通过纳米技术对橡塑材料改性及应用液体橡胶材料,近年都取得了一些进展。特别是近期一些新材料应用,对橡塑密封技术起了较大的推动作用。
我国在密封件中应用相对较弱的热塑性弹性体(TPE)具有硫化橡胶的物理性能和热塑性树脂的工艺加工性能,成型工艺不需要硫化,因而被作为*三代橡胶。主要品种中的TPO、TPV、TPU在世界已得到广泛应用: TPV在汽车的应用年均增长15%,一般是EPDN和PP的全交联化合物,其综合了高拉伸强度、耐油耐热等性能,可长期耐150℃热油工况条件,可用于替代EPDM生产汽车密封件等制品;TPO目前用的较多的是三元乙丙与聚乙烯组分构成,生产工艺**械共混法和动态硫化法。动态硫化法生产的TPO中。橡胶组分高达60~70%,耐磨性、耐臭氧、撕裂强度高、压缩变形小,综合性能优于三元乙丙硫化橡胶。
美国、西欧和亚洲均在继续增建TPO生产装置;TPU兼具有塑料优良的加工性能和橡胶的物理性能,其耐磨、耐低温性、耐辐射性能优良,在汽车、航空航天、医疗卫生、生活用品、军PU可广泛用于汽车减震垫、轴衬、轴瓦、轴套、气囊等零部件。