機封密封因適用范圍廣、零泄露、密封可靠、使用壽命長、摩擦功率消耗小、抗振性好等特點受到市場表睞;下面這篇文章主要講述機機械密封的原理，以及對機械密封失效和故障進行分析。

1.機械密封的原理

機械密封又叫端面密封, 它是一種旋轉(zhuǎn)機械的軸封裝置, 指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的的端面在液體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力) 的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應用于泵、釜、壓縮機及其類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。

其中動環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn), 動環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面, 以防止介質(zhì)泄漏。

動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上, 并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力, 可使泵在不運轉(zhuǎn)狀態(tài)下, 也保持端面貼合, 保證密封介質(zhì)不外漏, 并防止雜質(zhì)進入密封端面。

密封元件起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用, 同時彈性元件對泵的振動

沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的, 機械密封的正常運行與它的自身性能、外部條件都有很大的關(guān)系。但是我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求, 使機械密封發(fā)揮它應有的作用。

2.機械密封失效分析與故障分析

2. 1 磨損失效

摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因數(shù)大、端面比壓 (包括彈簧比壓) 過大、密封面進入固體顆粒等均會使密封面磨損過快而引起密封失效。采用平衡型機械密封以減少端面比壓及安裝中適當減少彈簧壓力 ,有利克服因磨損引起的失效 ,此外 ,選用良好的摩擦副材料可以減輕磨損。

2. 2 　熱損失效

熱裂 :如密封面處于干摩擦、冷卻突然中斷、雜質(zhì)進入密封面、抽空等 ,會導致環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋 ,從而使對偶環(huán)急劇磨損 ,密封面泄漏迅速增加。碳化鎢環(huán)熱裂現(xiàn)象較常見。

2. 3 腐蝕失效

機械密封因腐蝕引起的失效為數(shù)不少 ,常見的腐蝕類型有如下幾種。

表面腐蝕 :由于腐蝕介質(zhì)的侵蝕作用 ,機械密封件會發(fā)生表面腐蝕 ,嚴重時也可發(fā)生腐蝕穿孔 ,彈簧件更為明顯 ,采用不銹鋼材料 ,可減輕表面腐蝕。

點腐蝕 :彈簧套常出現(xiàn)大面積點蝕或區(qū)域性點蝕 , 有的導致穿孔 ,此類局部腐蝕對密封使用尚不會造成很嚴重的后果 ,不過大修時也應予更換。

縫隙腐蝕 :動環(huán)的內(nèi)孔與軸套表面之間、螺釘與螺孔之間 ,O 形環(huán)與軸套之間 ,由于間隙內(nèi)外介質(zhì)濃度之差而導致縫隙腐蝕。

電化學腐蝕 :異種金屬在介質(zhì)中往往引起電化學腐蝕 ,它使鑲環(huán)松動 ,影響密封 ,一般采取在鑲接處涂粘結(jié)劑的辦法予以克服。

老化、龜裂、溶脹 :橡膠超過許用溫度繼續(xù)使用 ,會迅速老化、龜裂、變硬失彈。如是有機介質(zhì)則溶脹失彈 ,這些均導致密封失效。凡因熱損引起密封失效 ,關(guān)鍵在于盡量降低摩擦熱 ,改善散熱 ,使密封面處不發(fā)生溫度劇變。

按耐磨次序材料排列為碳化鎢碳石墨、硬質(zhì)合金碳石墨、陶瓷 (氧化鋁) 碳石墨、噴涂陶瓷碳石墨、氧化硅陶瓷碳石墨、高速鋼碳石墨、堆焊、硬質(zhì)合金、碳石墨。