主要部件动环、静环、冷却装置和压紧弹簧(视具体设备而定)。辅助密封件密封圈(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O圈等)。弹力补偿机构弹簧、推环。弹簧座及键或各种螺钉。分类分为单端面、双端面;平衡型、非平衡型;任意旋向、固定旋向。
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。常用机械密封结构由静止环(静环)、旋转环(动环)、弹性元件弹簧座、紧定螺钉、旋转环辅助密封圈和静止环辅助密封圈等元件组成,防转销固定在压盖上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。
首先是利用运输中的“集装箱”概念,产生了集装式密封。这种密封的旋转和静止部分在安装前预装成一整体,经检查和试压合格后套装在轴封箱内轴上,用紧定螺钉固定在轴上,上紧压盖螺栓,拆除集装***片,机械密封就可以处于平行面工作状态,投入运转。这样不仅容易装配而且保证装配质量。焊接金属波纹管机械密封均做成集装式密封,就具有上述优点。卡式密封也是一种集装式机械密封。这种密封的静环、动环、轴套与压盖和辅助密封在安装前用一轴套都集装在一起,便于检查装配质量。检查合格后只要把紧密封盖、固紧螺钉即可。这样事先组装、检查和试验的密封组件,容易保证安装和装配质量。这种集装式密封具有下列特点:(1)安装时无需测量密封工作长度;(2)轴可以随时调整;(3)不会发生启动时泄漏问题,因为密封件已预先测试过;(4)安装时只需套装把紧密封盖螺栓,装配质量容易保证;(5)在安装或起动以前保护密封面不受杂物污染或因操作失误而损坏;(6)机器设备热膨胀后可以重调;(7)利用配合可以自定中心;(8)容易取出密封件清洗和检查,而无需拆卸机泵设备。API682标准中推荐了所有机械密封采用集装式机械密封。
机械密封的密封性能和使用寿命,与各零件的机械轴封材料有关,尤其是端而密封(摩擦副)的材料,辅助密封的材料和弹簧的材料。
一、端面密封摩擦副的材料
摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨合金、SiC ,填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬机械密封规格质合金、不锈钢、酚醛塑料、尼龙等。常用材料的性质如下:
1、碳化钨合金 由碳化钨、碳化钛等硬度高、熔点高机械密封生产厂家的金属碳化物,是用加粘结剂粉末冶金的办法,压制烧结成型。优点是硬度、强度都很高。耐磨、耐高温、耐腐蚀、线膨胀系数低,缺点是性脆,加工困难。碳化钨是应用广泛的端面密封副材料,多用作中低速机械密封的静环,高速机械密封的动环。
2、石墨 石墨的优点是耐腐蚀性和自润滑性好,摩擦系数小,耐热冲击性好并易加工。缺点是机械强度低,有孔隙。石墨的这两个缺点可以用浸渍和渗碳的办法改善。浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种。浸树脂石墨耐腐蚀性好,但不耐高温(耐温约170-200℃);浸渍金属石墨耐温性好(浸青铜、铝、铅等耐高温可达400~500℃),但耐腐蚀性差。石墨是使用广泛的非金属材料,用作中低速机械密封的动环和高速机械密封的静环。好的石墨,肉眼看来致密,手指摸来不大脱粉,不大染黑手指。
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