機封密封因適用范圍廣、零泄露、密封可靠、使用壽命長、摩擦功率消耗小、抗振性好等特點受到市場表睞;下面這篇文章主要講述機機械密封的原理，以及對機械密封失效和故障進行分析。

1.機械密封的原理

機械密封又叫端面密封, 它是一種旋轉機械的軸封裝置, 指由至少一對垂直于旋轉軸線的的端面在液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。

它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應用于泵、釜、壓縮機及其類似設備的旋轉軸的密封。機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。

其中動環(huán)隨泵軸一起旋轉, 動環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面, 以防止介質泄漏。

動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上, 并在兩環(huán)端面上產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。壓緊元件產生壓力, 可使泵在不運轉狀態(tài)下, 也保持端面貼合, 保證密封介質不外漏, 并防止雜質進入密封端面。

密封元件起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用, 同時彈性元件對泵的振動

沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的, 機械密封的正常運行與它的自身性能、外部條件都有很大的關系。但是我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術要求, 使機械密封發(fā)揮它應有的作用。

2.機械密封失效分析與故障分析

2. 1 磨損失效

摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因數大、端面比壓 (包括彈簧比壓) 過大、密封面進入固體顆粒等均會使密封面磨損過快而引起密封失效。采用平衡型機械密封以減少端面比壓及安裝中適當減少彈簧壓力 ,有利克服因磨損引起的失效 ,此外 ,選用良好的摩擦副材料可以減輕磨損。

2. 2 　熱損失效

熱裂 :如密封面處于干摩擦、冷卻突然中斷、雜質進入密封面、抽空等 ,會導致環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋 ,從而使對偶環(huán)急劇磨損 ,密封面泄漏迅速增加。碳化鎢環(huán)熱裂現(xiàn)象較常見。

2. 3 腐蝕失效

機械密封因腐蝕引起的失效為數不少 ,常見的腐蝕類型有如下幾種。

表面腐蝕 :由于腐蝕介質的侵蝕作用 ,機械密封件會發(fā)生表面腐蝕 ,嚴重時也可發(fā)生腐蝕穿孔 ,彈簧件更為明顯 ,采用不銹鋼材料 ,可減輕表面腐蝕。

點腐蝕 :彈簧套常出現(xiàn)大面積點蝕或區(qū)域性點蝕 , 有的導致穿孔 ,此類局部腐蝕對密封使用尚不會造成很嚴重的后果 ,不過大修時也應予更換。

縫隙腐蝕 :動環(huán)的內孔與軸套表面之間、螺釘與螺孔之間 ,O 形環(huán)與軸套之間 ,由于間隙內外介質濃度之差而導致縫隙腐蝕。

電化學腐蝕 :異種金屬在介質中往往引起電化學腐蝕 ,它使鑲環(huán)松動 ,影響密封 ,一般采取在鑲接處涂粘結劑的辦法予以克服。

老化、龜裂、溶脹 :橡膠超過許用溫度繼續(xù)使用 ,會迅速老化、龜裂、變硬失彈。如是有機介質則溶脹失彈 ,這些均導致密封失效。凡因熱損引起密封失效 ,關鍵在于盡量降低摩擦熱 ,改善散熱 ,使密封面處不發(fā)生溫度劇變。

按耐磨次序材料排列為碳化鎢碳石墨、硬質合金碳石墨、陶瓷 (氧化鋁) 碳石墨、噴涂陶瓷碳石墨、氧化硅陶瓷碳石墨、高速鋼碳石墨、堆焊、硬質合金、碳石墨。