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皇家利华密封知识之骨架油封

作者: 皇家利华 来源: 未知 发布时间:2019-04-24

什么是机械密封?什么是骨架油封?密封垫的种类有多少呢?

油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏。

机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄露的装置,常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械,也用于齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等密封。

骨架油封是油封的典型代表,一般说的油封即指的是骨架油封。

骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。

  • 按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用,防止外界的灰尘,杂质等进入机器内部。
  • 按骨架型式可分为内包骨架油封,外露骨架油封和装配式油封。
  • 按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。

广泛用于汽油发动机曲轴,柴油发动机曲轴,变速箱,差速器,减震器,发动机,车桥等部位。 

密封垫的种类有两种:静密封和动密封。

传统旋转密封的比较

传统旋转密封主要有骨架油封、迷宫密封、传统机械密封。

  • 骨架油封

短期性价比高,但长期运行综合费用高,使用寿命短,泄漏率高,线速度低,磨损轴颈,润滑油易流失或污染。因此,在连续性作业的工况下,不宜采用。

  • 迷宫密封

较骨架油封先进,性能较好,无接触;密封结构及设备线速度与介质粘度关系较大;轴向漏油情况仍然存在,不能用于需垂直密封的条件。长期使用,油品泄漏量仍然较大,对环境污染及油品消耗都较难控制。

  • 传统机械密封

结构严密,泄漏量少;使用寿命长;消耗摩擦功率少;轴或轴套基本不受磨损;对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感,浮动性好,安全可靠,运转周期长;适用范围广。但一次投资高,安装费时间,安装精度要求高;加工制造的精度要求高,加工复杂,安装尺寸较大。

骨架油封

骨架油封的骨架:就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。

  • 按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用,防止外界的灰尘,杂质等进入机器内部。
  • 按骨架型式可分为内包骨架油封,外露骨架油封和装配式油封。
  • 按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。 

骨架油封结构:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。

通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。

密封原理:由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜,此油膜具有流体润滑特性。在液体表面张力的作用下,油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面,防止了工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力,取决于密封面油膜的厚度,厚度过大,油封泄漏;厚度过小,可能发生干摩擦,引起油封和轴磨损;密封唇与轴之间没有油膜,则易引起发热、磨损。 

机械密封

机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和 补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密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。弹力加载机构与辅助密封是金属性纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中,还有使用橡胶波纹管作辅助密封的,橡胶波纹管弹力有限,一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。

“机械密封”通常被人们简称为“机封”。 

机械密封的组成: 

  • 主要部件:动环和静环。
  • 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。
  • 传动件:弹箕座及键或各种螺钉。 

机封工作应注意问题

1、安装时注意事项

(1)要十分注意避免安装中所产生的安装偏差 

  • 上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于0.05毫米。 
  • 检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度),四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 

(2)弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小现象,要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压,另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。

(3)动环安装后,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 

2、拆卸时注意事项 

  • 在安装、拆卸机械密封时要仔细,严禁动用手锤和扁铲,以免损坏密封元件。如果结垢拆卸不下时,应清洗干净后再进行拆卸。
  • 如果在泵两端都用机械密封时,在装配,拆卸过程中互相照顾,防止顾此失彼。
  • 对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封发生移动的情况,则动静环零件必须更换,不应重新上紧继续使用。因为松动后摩擦副原来运转轨迹会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏。 

机封正常运行和维护问题: 

1、启动前的准备工作及注意事项

  • 全面检查机械密封,以及附属装置和管线安装是否齐全,是否符合技术要求。
  • 机械密封启动前进行静压试验,检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多,应查清原因设法消除。如仍无效,则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 
  • 按泵旋向盘车,检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时,则应检查装配尺寸是否错误,安装是否合理。

2、安装与停运 

  • 启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时,应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车,以防止突然启动而造成软环碎裂。 
  • 对于利用泵外封油系统的机械密封,应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。
  • 热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水,应待端面密封处油温降到80度以下时,才可以停止冷却水,以免损坏密封零件。

3、运转 

  • 泵启动后若有轻微泄漏现象,应观察一段时间。如连续运行4小时,泄漏量仍不减小,则应停泵检查。 
  • 泵的操作压力应平稳,压力波动不大于1公斤/平方厘米。 
  • 泵在运转中,应避免发生抽空现象,以免造成密封面干摩擦及密封破坏。
  • 密封情况要经常检查。运转中,当其泄漏超过标准时,重质油不大于5滴/分,轻质油不大于10/分,如2-3日内仍无好转趋势,则应停泵栓查密封装置。 

机械密封与软填料密封比较,有如下优点:

  • 密封可靠在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100; 
  • 使用寿命长在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间,在化工介质中通常也能达半年以上; 
  • 摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;
  • 轴或轴套基本上不受摩损; 
  • 维修周期长端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;
  • 抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;
  • 适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封;
  • 对现今许多工厂的“零泄漏”需要,盘根无法达到此要求;根本适应范围广,随意性更大,但对于在工厂,经常更换或维护将对工厂造成很大损失。 

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