波纹管机封技术交流交流内容波纹管机械密封的基本原理波纹管机械密封的材料波纹管机械密封的冷却和冲洗波纹管机械密封的使用和安装波纹管机械密封的故障分析机械密封的定义机械密封的定义:机械密封是一种依靠弹性元件和介质压力压紧动、静环端面从而达到密封的部件。通过阻止泄漏、减少摩擦。
机械密封的作用:
提高机器效率、降低能耗。
提高机器的可靠性。
安全和环境保护。波纹管机械密封的基本原理按弹性元件的种类分类:弹簧:性能稳定波形弹簧:轴向尺寸紧凑液压成型波纹管:焊缝少、耐高温金属焊接波纹管:轴向尺寸紧凑、耐高温其它弹性元件:板簧……波纹管机械密封的定义波纹管机械密封是以环状金属薄片组焊作为弹性元件和隔离元件,从而实现密封的部件。
仿制——合资——自主开发波纹管机械密封的基本原理波纹管机械密封的基本原理金属焊接波纹管:优点:体积小、耐高压、弹性力、适用转速高、无滑移o圈、弹性元件无散落可能缺点:加工复杂、易淤塞波纹管机械密封的基本原理弹簧密封:优点:加工简单、适用范围广缺点:零件多、体积纹管机械密封的基本原理基本元件的作用和要求摩擦副:使密封面紧密贴和,防止泄漏。它要求具有良好的耐磨性;补偿环轴向移动灵活;端面变形稳定……波纹管组件:起隔离、预紧、补偿、缓冲的作用。要求具有适当的弹力,良好的压力、密封特性,从而保证在压力作用下端面贴和良好。
波纹管机械密封:
去掉了补偿环密封圈及其摩擦阻力,补偿环密封圈改至弹簧座处,补偿环追随性提高,而且避免了补偿环密封圈因轴串、振动所产生的磨损。
金属波纹管用于高温介质,聚四氟乙烯波纹管用于腐蚀性介质。
一般选择一软一硬的材料配对,软环作窄环,如 YG6/M106K,只有介质含固体颗粒、易结晶、粘度高 时才选用硬对硬。
(2)尽量采用内装、内流式结构,防止机械杂质进入密封
端面,减少泄漏量。
(3)选导热性良好材料作动环。
以利散热,降低端面温度。
(4)环的壁厚不可太薄,以保证整体强度、刚度,也利散
热(导热欠佳的材料,可薄一些)。
(5)动环和轴(轴套)间隙A11(0·4~0·6)以利补偿
静环和轴(轴套)间隙1~3mm以免摩擦
普通波纹管机械密封的三种失效形式
普通机械密封失效形式目前采用的波纹管机械密封及其系统造成密封失效形式主要有以下几种。
1、波纹管失弹或断裂引起的密封失效。
波纹管在使用过程中,其刚度消防泵机械密封或弹性会慢慢减小,这种弹性减小的现象通常称之为失弹。实验和实际应用表明,当波纹管的失弹量**过初始压缩量的18%~20%时,整个波纹管机械密封就会发生泄漏。金属波纹管机封在温度**200℃时失弹现象不明显,但在高温(**过300℃)下使用,开车后泵很快就发生泄漏,将使用的机封拆下测耐驰机械密封量发现金属波纹管组件高度较安装前平均降低2~3mm。波纹管失弹主要由于长久变形或应力多级泵机械密封松弛,还有一种情况是工作介质结晶沉淀或凝固在波纹管的缝隙中,使波纹管变形能力减小或丧失变形能力。因此,高温和载荷是造成波纹管失弹的主要原因。另外,在高温及波纹管压缩量或接触比压较大的情况下,波纹管会发生断裂;温度越高,载荷越大,波纹管发生断裂的概率就越高。
2、配对摩擦副中石墨环的过度磨损引起的密封失效。
通常,将失效的机封拆下检查发现石墨密封环磨损严重。通过分析和试验发现,金属波纹管机封的端面比压受波纹的有效直径的影响,而有效直径是随压力的变化而改变。由于压力过大,导致摩擦副摩擦严重,石墨环过度磨损引起泄漏。
3、配对摩擦副中环的表面热裂引起的密封失效。
经检查发现,密封摩擦副的硬质合金环出现由硬面中心向外发散的许多粗细不一的径向裂纹,这是热裂导致的密封失效。热裂产生的主要原因是过高的局部热应力,其中硬质合金环与环座两种材料的膨胀系数差别,采用堆焊结构还是整体结构,密封冷却冲洗系统中冲洗液的类型、冲洗方式和流量的大小是否合适都可能引起密封端面的热裂。
波纹管式机械密封有何特点
补偿机构为波纹管,其中一个密封环(动环或静环)和波纹管制成一个整体,中间没有密封圈,因此减少了一个泄漏点;同时减少了补偿机构的摩擦阻力,改善了追随性;对于焊接金属波纹管密封使用温度不受密封圈的限制;对于四氟波纹管密封可用于腐蚀性介质中。波纹管式机械密封的缺点是有的波纹管弹力较小,需加弹簧。
波纹管式机械密封有哪几种
波纹管式机械密封的应用范围很广,从低温到高温,从中性介质到腐蚀性介质,从低速到高速,从普通到苛刻的工作条件都可选用。
所有这些可通过变更波纹管的几何形状(如内外径、波片厚度和波数等)与材料弹性模量,改变波纹管的弹率。
根据介质的腐蚀性能,选用不同的波纹管材料等。
例如对工作压力和温度都不高的中性介质(油和水等),可选用橡胶制造的简易波纹管机械密封;在腐蚀性介质中(酸或碱等),可选用四氟制造的波纹管机械密封;高温和高速下,可采用焊接金属波纹管机械密封等。
三、金属波纹管机械密封常见故障
1)高温下波纹管失弹,高压下(如上述热水泵)波纹管破裂。
2)在波片之间的波谷处易出现结焦和积碳现象,使波纹管失去弹性而不能补偿,因此不能用于结焦、积碳和有结晶析出的泵中。
3)对外装式机械密封,密封腔中的压力**过0.2mpa时,能将密封面推开。这是因为波纹管的弹力较小,无法抵住较高的介质压力。因此,压力较高时不能用外装式波纹管机械密封。
4)因波纹管机械密封属平衡型结构,在使用时一定要核算有效直径和载荷系数。否则在压力较高的丙烷和丙烯泵中工作不稳定,易出现喷漏现象。
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