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谈谈机械油封故障

作者: 皇家利华 来源: 未知 发布时间:2018-09-03
机械油封在旋转设备上的应用非常广泛,机械油封的油封效果将直接影响整机的运行,严重的还将出现重大安全事故。从机械油封的内外部条件的角度分析了影响油封效果的几种因素和应采取的合理措施。
谈谈机械油封故障

一、机械油封的原理

机械油封也称端面油封,它是一种旋转机械的轴封装置,它的主要功用将易泄漏的轴向油封改变为较难泄漏的端面油封,是指由至少一对垂直于旋转轴线的的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助油封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。目前广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的油封。

二、机械油封的作用

机械油封通常由动环、静环、压紧元件和油封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成油封面,以防止介质泄漏。动环靠油封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到油封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证油封介质不外漏,并防止杂质进入油封端面。油封元件起油封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械油封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械油封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证自身的零件性能、辅助油封装置和安装的技术要求,使机械油封发挥它应有的作用。

三、机械油封故障有哪些表现

1、 机械油封的零件的故障旋转设备在运行当中,油封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助油封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。

2、机械油封振动、发热故障原因 设备旋转过程中,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与油封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。有时由于油封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械油封的振动和发热。

四、机械油封介质泄漏的故障原因

机械油封振动偏大

机械油封振动偏大,最终导致失去油封效果。但机械油封振动偏大的原因往往不仅仅是机械油封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

机械油封的经常性泄漏

机械油封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于油封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助油封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械油封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。

周期性或阵发性泄漏

机械油封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。机械油封的油封面要有一定的比压,这样才能起到油封作用,这就要求机械油封的弹簧要有一定的压缩量,给油封端面一个推力,旋转起来使油封面产生油封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械油封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械油封的使用是非常不利的。

静压试验时泄漏

机械油封在安装时由于不细心,往往会使油封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使油封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套油封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。

五、处理故障采取的措施

如果机械油封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械油封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械油封的效果非常有利。为了提高油封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。一般有以下四项改善措施:

1. 机械油封振动、发热的处理 如果是动静环与油封腔的间隙太小,就要增大油封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。如果是摩擦副配对不当,就要更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械油封的振动和发热。

2. 机械油封泄漏的处理 机械油封的泄漏是由于多种原因引起,我们要具体问题具体处理。为了最大限度的减少泄漏量,安装机械油封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项。

(1)装配要干净光洁。机械油封的零部件、工器具、润滑油、揩拭材料要十分干净。动静环的油封端面要用柔软的纱布揩拭。

(2)修整倒角倒圆。轴、油封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。

(3)装配辅助油封圈时,橡胶辅助油封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。

3. 泵轴窜量大的处理nbsp; 合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。为了满足这一要求,对于多级离心泵,设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

4. 增加辅助冲洗系统 油封腔中油封介质含有颗粒、杂质,必须进行冲洗,否则会因结晶的析出,颗粒、杂质的沉积,使机械油封的弹簧失灵,如果颗粒进入摩擦副,会导致机械油封的迅速破坏。因此机械油封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效地保护油封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。

以上简单研究了机械油封在旋转设备上的应用和出现的故障后,以后再遇到机械油封的故障问题,首先要考虑机械油封本身的影响因素,然后还要考虑机械油封外部的一些影响因素。比如:在分析机械油封的质量事故的原因时,要考虑到泵的其它零部件对机械油封运行的影响,采取措施不断提高机械油封的效果。
谈谈机械油封故障

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