机械密封由两个密封元件组成(静环与动环)垂直于轴的、光滑和直的表面相互连接并相对旋转以形成密封装置。它依靠密封介质的压力来关闭旋转动环和静环的接触面(端面)在表面产生适当的压力,使两个端面紧密结合,端面之间保持极薄的液膜,达到密封的目的。这种液膜具有液体的动压和静压,起到润滑和平衡力的作用。
1. 机械密封的清洁和检查
1) 机械密封的工作原理要求机械密封内部没有杂质。组装机械密封前,彻底清洁移动环、静环、轴套等部件。
2) 检查动静环表面是否有划痕、裂纹等缺陷,这些缺陷会造成机械密封的严重泄漏。有条件的,可以用专用工具检查密封面是否平整如果密封面不平,压力水会进入组装好的机械密封的动静环密封面,使动静环分离,机械密封失效。如有必要,工装可在组装前进行水压试验。
3) 检查动态和静态环座是否有影响密封的缺陷。比如动静环座和动静环密封圈的配合面是否有缺陷。
4) 检查机械密封的补偿弹簧是否损坏变形,顽固系数是否变化。
5) 检查密封套管是否有毛刺、沟痕等缺陷。
6) 清洁并检查所有密封裙板是否有裂缝、气孔等缺陷,测量皮圈直径是否在公差范围内。
7) 带泵送机构的机械密封还应检查螺杆泵的螺旋是否有裂纹、断线等缺陷。
2. 机械密封装配工艺的尺寸检验
1) 测量动环和静环密封面的尺寸。该数据用于验证动环和静环的径向宽度选用不同的摩擦材料时,硬材料摩擦面的径向宽度应比软材料大1 ~ 3 mm,否则硬材料端面的棱角容易嵌入软材料端面。
2) 检查动环和静环与轴或套筒之间的间隙静环内径一般比轴径大1 ~ 2mm对于动环,为了保证浮动性,内径为0.5 ~ 1 mm,用来补偿轴的振动和偏斜,但间隙不能太大,否则动环密封圈会被卡住,机械密封功能被破坏。
3)检查 机械密封的紧密性。我们通常所说的机械密封的拧紧力就是端面上的比压如果端面比压过大,会使机械密封摩擦面升温,加速端面磨损,增加摩擦功率;过小,容易漏泄。端面比压是机械密封设计时确定的,我们只能通过装配时测量机械密封的紧密度来确定。通常的测量方法是先测量已安装的静环端面与汽封端面的垂直距离,再测量动环端面与汽封端面的垂直距离,两者之差即为机械密封的拧紧力。
4) 测量补偿弹簧的长度是否变化。弹簧性能的变化将直接影响机械密封端面比压。一般情况下,长期运行后弹簧长度会缩短,动环上的补偿弹簧机械密封会因离心力而变形。
5) 测量静环防转销的长度和销孔深度,以防止销过长和静环装配到位。这种情况会损坏机械密封。
3. 研磨动环和静环的端面
1) 动环拆下后进行研磨,先粗磨,再精磨,有条件可以进行抛光。
2) 粗磨,选80 ~ 160#有粒度的磨料,先去除加工痕迹。然后可用160#以上磨料经过精细研磨,使光洁度达到设计要求。硬质合金或陶瓷动环在精磨后需要用抛光机抛光。抛光机可以使用M28 ~ M5碳化硼。抛光后达到镜面。陶瓷环可以用M5玛瑙粉细磨后用氧化铬抛光。
3) 石墨填充聚四氟乙烯静环由于材质较软,可以用煤油制作、用汽油或水细磨,不加磨料。在磨合的过程中,也可以自研,所以光洁度要求不要太高。
4) 研磨法,如果有研磨机,可以在研磨机上研磨,如果没有研磨机,可以用手在平板玻璃上研磨,如图8。
4. 轴套检查
1) 轴套的检修与拆卸检查腐蚀和磨损情况如有轻微腐蚀或磨损,可在使用前用细砂纸打磨如果腐蚀或磨损严重,可加工后电镀或更换新轴套。
5. 密封o型圈圈
1) 密封圈使用一段时间后,多数情况下会失去弹性或老化,一般需要更换新的密封圈。
6. 弹簧
1) 如果弹簧腐蚀不严重,可以保持原有弹性,无需更换。如果腐蚀严重或弹性大大降低,就需要更换新的弹簧。
2) 对于装有箱体的机械密封,清洁箱体,检查凹槽是否磨损或变形,以便纠正和修理,重新开槽或更换。
3) 机械密封元件修理后应重新组装,组装后应进行同样的压力试验,然后投入正常运行。