爱华网目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛,而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求,机械密封的应用前景将更加广泛。机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。
水泵机械密封_水泵机械密封 -概述
机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素，如选型、机器的精度、正确的安装使用等。
机械密封按工作条件和介质性质的不同，有耐高温、耐低温机械密封，耐高压、耐腐蚀机械密封，耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质烃介质的机械密封等，应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。
选型的主要参数有：密封腔体压力（MPa）、流体温度（℃）、工作速度（m/s）、流体的特性以及安装密封的有效空间等。选型的基本原则为：
1.根据密封腔体压力，确定密封结构采用平衡型或非平衡型，单端面或双端面等。
2.根据工作速度，确定采用旋转式或静止式，流体动压式或非接触型。
3.根据温度及流体性质，确定摩擦副和辅助密封材料，以及正确选择润滑、冲洗、保温、冷却等机械密封循环保护系统等。
4.根据安装密封的有效空间，确定采用多弹簧或单弹簧或波形弹簧，内装式或外装式。
水泵机械密封_水泵机械密封 -泄漏原因分析及判断
1．安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。
2．试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：（l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；（对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。
由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效
a）因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦；
b）介质的低于饱和蒸汽压力，使得端面液膜发生闪蒸，丧失润滑；
c）如介质为易挥发性产品，在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时，由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。
由于腐蚀而引起的机械密封失效
a）密封面点蚀，甚至穿透。
b）由于碳化钨环与不锈钢座等焊接，使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀；
c）焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。
由于高温效应而产生的机械密封失效
a）热裂是高温油泵，如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等最常见的失效现象。在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断，杂质进入密封面、抽空等情况下，都会导致环面出现径向裂纹；
b）石墨炭化是使用碳―石墨环时密封失效的主要原因之一。由于在使用中，如果石墨环一旦超过许用温度（一般在-105～250℃）时，其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有粘结剂时，会发泡软化，使密封面泄漏增加，密封失效；
c）辅助密封件（如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶）在超过许用温度后，将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好，但其回弹性差。而且易脆裂，安装时容易损坏。
由于密封端面的磨损而造成的密封失效
a）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压（包括弹簧比压）过大等,都会缩短机械密封的使用寿命。对常用的材料，按耐磨性排列的次序为：碳化硅―碳石墨、硬质合金―碳石墨、陶瓷―碳石墨、喷涂陶瓷――碳石墨、氮化硅陶瓷――碳石墨、高速钢――碳石墨、堆焊硬质合金――碳石墨。
b）对于含有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙，以及机械密封的平衡程度，还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。
c）机械密封的平衡程度β也影响着密封的磨损。一般情况下，平衡程度β=75%左右最适宜。β<75%，磨损量虽然降低，但泄漏增加，密封面打开的可能性增大。对于高负荷（高PV值）的机械密封，由于端面摩擦热较大，β一般取65%～70%为宜，对低沸点的烃类介质等，由于温度对介质气化较敏感，为减少摩擦热的影响，β取80%～85%为好。
因安装、运转或设备本身所产生的误差而造成机械密封泄漏
a）由于安装不良，造成机械密封泄漏。主要表现在以下几方面：
1）动、静环接触表面不平，安装时碰伤、损坏；
2）动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧；
3）动、静环表面有异物；
4）动、静环V型密封圈方向装反，或安装时反边；
5）轴套处泄漏，密封圈未装或压紧力不够；
6）弹簧力不均匀，单弹簧不垂直，多弹簧长短不一；
7）密封腔端面与轴垂直度不够；
8）轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
b）设备在运转中，机械密封发生泄漏的原因主要有：
1）泵叶轮轴向窜动量超过标准，转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定，密封腔内压力经常变化等均会导致密封周期性泄漏；
2）摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏；
3）密封圈材料选择不当，溶胀失弹；
4）大弹簧转向不对；
5）设备运转时振动太大；
6）动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损；
7）密封环发生龟裂等。
c）泵在停一段时间后再启动时发生泄漏，这主要是因为摩擦副附近介质的凝固、结晶，摩擦副上有水垢、弹簧腐蚀、阻塞而失弹。
d）泵轴扰度太大。
水泵机械密封_水泵机械密封 -漏水故障处理
水泵机械密封漏水的故障是水泵故障中最容易出现的故障之一，所以水泵机械密封也属于水泵部件中比较关键的易损件之一，水泵选型时机械密封材质一定要能适合用户输送的液体介质，通常水泵出厂都是氟橡胶机械密封有的厂家是丁晴橡胶机械密封，如果腐蚀性比较严重得选用四氟材质的机械密封。
步骤/方法：
1、机械密封处渗漏水的第一种可能性是机封的动、静环平面磨损。而造成机封的动、静环平面磨损的原因有六个方面：
2、安装过紧。观察机械密封的动静环平面，如有严重烧焦现象，平面发黑和很深的痕迹，密封橡胶变硬，失去弹性，这种现象是由于安装过紧造成的。处理办法：调整安装高度，叶轮安装后，用螺丝刀拔动弹簧，弹簧有较强的张力，松开后即复位，有2-4MM的移动距离即可。
3、安装过松。观察机封动、静环平面，其表面有一层很薄的水垢，能够擦去，表面基本无磨损，这是弹簧失去弹性及装配不良造成，或电机轴向窜动造成。
4、水质差含颗粒。由于水质差，含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高，形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。处理办法：改进水压或介质，更换机封。
5、缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压，进水管有空气，泵腔内有空气，泵开机后，机封的磨擦高速运转时产生高温，无法得到冷却，检查机封，弹簧张力正常，摩擦面烧焦发黑，橡胶变硬开裂。处理办法：排尽管道及泵腔内空气，更换机械密封。
6、气蚀。气蚀主要产生于热水泵。由于介质是热水，水温过高产生蒸汽，管道内的汽体进入泵腔内高处，这部份的汽体无法排除，从而造成缺水运行，机封干磨失效，气蚀装自动排气阀，更换机封。
水泵机械密封_水泵机械密封 -影响效果的因素
外部因素分析
A、机械加工精度不够,原因有很多,有的是机械密封本身的加工精度不够,这方面的原因容易引起人们的注意,也容易找到。但有时是泵其它部件的加工精度不够,这方面的原因,不容易引起人们的注意。例如:泵轴、轴套、泵体、密封腔体的加大精度不够等原因。这些原因的存在对机械密封的密封效果是非常不利的。
B、机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不是机械密封本身的原因,泵的其它零部件是产生振动的根源,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。
办法：泵产品在设计过程中,要充分分析振动的来源,以消除振动源;b.泵产品的制造装配过程中,严格按标准和操作规程去执行,消除振动源;c.泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时,要严格把关,消除振动源;d.现场生产、操作、维修、调节时,严格把关,消除振动源。
C、机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的,若存在轴向力,对机械密封的影响是严重的。有时由于泵的轴向力平衡机构设计的不合理及制造、安装、使用等方面的原因,造成轴向力没有被平衡掉。机械密封承受一个轴向力,运转时密封压盖温度将偏高,对于聚丙烯类的介质,在高温下会被熔融,因此泵启动后很快就失去密封效果,泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。
办法：比较理想的设计方案有两个:一个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;另一个是平衡鼓加轴向止推轴承,由平衡鼓平衡掉大部分轴向力,剩余的轴向力由止推轴承承担,同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。
D、机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效地保护密封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。有时设计员没有合理地配置辅助冲洗系统,达不到密封效果;有时虽然设计人员设计了辅助系统,但由于冲洗液中有杂质,冲洗液的流量、压力不够,冲洗口位置设计不合理等原因,也同样达不到密封效果。
办法：减少两端轴承之间的距离;增加泵轴的直径;提高泵轴材料的等级;泵轴设计完成后,对泵轴的挠度要进行校核检验计算。
水泵机械密封_水泵机械密封 -注意事项
在设计泵用机械密封时,不仅要考虑机械密封本身的影响因素,而且要考虑机械密封外部的各种影响因素。在实际工作中要注意以下几个问题:
1、分析机械密封的质量事故的原因时,要充分考虑到泵的其它零部件对机械密封运行的影响,采取措施不断提高机械密封的效果。
2、对重要泵产品的机械密封,要增加保护措施,提高密封质量,减少密封质量事故。
3、在泵产品的设计过程中要充分考虑到泵其它零部件以及现场其它设备对机械密封的使用效果的影响,为机械密封创造一个良好的外部条件。
4、增加对机械密封辅助系统的重要作用的认识,尽可能配备完善的机械密封辅助系统,以提高密封效果。
水泵的机械密封装置如果使用、安装不当，金属环密封件很容易损坏，造成水泵不吸水、出水量不足等故障。因此使用中应注意以下事项：
1.使用前一定要加足清水，预防干磨擦。
2.尽量不抽泥沙、杂草多的水。
3.如果水泵从皮带轮端漏水，应立即查明原因，并加注润滑油。
4.叶轮壁薄易破碎，如果拆卸叶轮应轻轻撬下。
5.转动轴承体，检查静环与泵轴的配合间隙，应均匀一致。如静环安装偏斜，应立即纠正。
6.检查橡胶质量，安装时最好蘸水。
随时疏通溢水孔，以防水进入轴承内，稀释润滑油。
