機械密封又稱為端面密封，其是由一對或多對垂直于軸的動靜環接觸面，在泵內介質壓力和補償彈簧力的共同作用下，保持貼合并相對轉動，防止液體從接觸面泄露的密封裝置。主要用于泵、壓縮機、液壓傳動和其他類似設備的旋轉軸的密封。它的主要功能是將易泄漏的軸向密封改變為較難泄漏的端面機械密封。工作過程中，在動靜環之間形成一層極薄的液體膜，一方面實現密封介質的作用，另一方面起到潤滑，減少摩擦副磨損的效果。

 

　　機械密封原理及泄漏點原因

 

　　機械密封的動環由O型圈、彈簧、傳動座以及固定螺栓組成，將其固定在傳動軸上，隨其轉動。靜環主要由O型圈、防旋轉固定螺栓組成，將其固定的機封壓蓋上，其與泵殼為一體，是靜止的。機械密封安裝完成后，主要靠泵內介質的壓力和動環機構上彈簧的彈簧力共同作用下，將動環緊緊壓在靜環上。泵運轉時，動靜環之間由介質或沖洗液形成一層很薄的液體膜，實現機封無泄漏，這是機械密封的主密封。另外，機封靜環與機封壓蓋、機封壓蓋與泵殼、軸套與泵軸、軸套與動環之間的密封主要靠O型圈來實現。

 

　　由上所述機械密封的主要泄漏點有五處：

 

　?。?）軸套與軸之間的密封，屬于靜密封點；

 

　?。?）動環與軸套間之間的密封，屬于靜密封點；

 

　?。?）動環與靜環的接觸面上的密封，屬于動密封點；

 

　?。?）靜環與機械密封壓蓋間之間的密封，屬于靜密封點；

 

　?。?）機械密封壓蓋與泵體間之間的密封，屬于靜密封點；

 

　　化工泵機械密封失效原因分析

 

　?。?）端面破損。機械密封密封端面的損壞形式多樣，比如動環和靜環因長時間運轉，自然磨損；機械密封摩擦副材質選取不當，造成機械密封摩擦副磨損較快；機械密封端面在安裝過程中劃傷和磕碰造成損傷；動靜環之間有異物；碳化硅、石墨等易碎材質的端面在運轉過程中因表面有顆?；蛟O備振動大造成破損等。因此，在機械密封選型過程中，要根據介質的成分、溫度、壓力等綜合考慮，選擇最適合的機械密封。

 

　?。?）端面不平。機械密封有嚴格的設計要求，一般情況下，如果機械密封滿足工況使用要求的情況下，運轉設備長時間停用重新開啟，機械密封端面粘結有雜質顆?；蚪Y晶物質時，將會導致機械密封泄漏，這種情況只需清理掉雜物即可，不需更換機械密封。另外部分機械密封端面不平可根據磨損情況，進行研磨和拋光，也可繼續在現場使用，達到降成本的目的。

 

　?。?）機械密封的彈簧補償力太低。機械密封的彈簧不起作用也是造成機械密封泄露較為多見的原因。多簧式機械密封的部分彈簧失效造成受力不均；彈簧在高溫環境中長時間運行，彈性降低；彈簧在焦油等粘性介質中造成黏連等均會造成彈簧的失效，從而造成設備的泄漏；密封圈長時間使用其耐磨性、抗腐蝕性、耐極冷即熱性、抗老化性能變差，造成密封圈提前發生硬化、破裂、溶解、變形等情況，進而導致密封圈彈性降低或破損，引發介質的泄漏；另外固定動靜環的防轉銷出現松動錯位、在使用過程中斷掉或者安裝時位置偏差較大，造成機械密封動靜環壓緊力降低，低于介質所需的緊壓力時，會造成機械密封泄漏。

 

　?。?）機械密封材質不符。機械密封常見的密封環主要有石墨、聚四氟乙烯、青銅、合金鋼、碳化硅等，要根據介質選擇符合現場要求材質的機械密封。如果現場介質腐蝕性較強，選擇合金鋼的密封環，機械密封在運轉極短時間內，就可能失效，甚至造成損壞設備的現象。機械密封的密封環要求聚四氟乙烯，在安裝過程中，安裝的普通橡膠材質密封環，在運轉中也將造成機械密封的泄漏。因此要根據介質選擇適合的材質，一旦選擇不好，將造成頻繁的檢修，增大勞動強度，也導致成本升高。

 

　?。?）安裝質量缺陷。在機械式密封的使用和安裝過程過程中，最重要的是注意安裝過程中保護機械密封動靜環的接觸面。機械密封端面需要用棉紗擦拭干凈，檢查機械密封端面有無崩邊、點坑、溝槽、劃痕、裂紋、是否光潔明亮等缺陷。機械式密封動靜環O型圈表面不得存在凹凸不平、汽泡、雜志等缺陷以及老化跡象。機械密封的端面和O型圈的加工粗糙度和行位公差是否滿足設計規定。在泵軸、機封配套的軸套上、安裝機械密封的表面、密封端蓋內表面需要提前涂上一層潤滑油，便于安裝，用手壓迫動環或靜環組件，組件的浮動應無卡澀感。保證動環和軸垂直偏差尺寸等，安裝過程中，要嚴格按照安裝規范進行，一旦檢查不到位，機械密封質量不達標或安裝不合適，均會造成介質泄漏，需重新拆檢費時費力。另外在機械密封出現間歇性泄漏情況時，要細致分析原因，是由于機械密封失效、操作不穩定、軸向竄動量較大等什么原因造成的，要根據實際情況去解決，才能從根源上解決介質泄漏的問題。

 

　?。?）設備空運轉。設備最忌諱空運轉，在操作過程中，要確保先開打入口截門，防止離心泵將泵腔內介質抽空，導致泵腔內出現負壓的情況。如果這是機械密封的彈簧力偏弱，會造成靜環脫離機械密封端蓋，且會在軸上旋轉某一角度，造成機械密封失效，引起介質泄漏。一旦長時間空運轉，機械密封的輔助沖洗系統中沒有介質，該項設計起不到潤滑、冷卻、沖走端面雜物的作用，在密封端面形成不了液膜，造成摩擦副直接接觸摩擦，局部過熱，會導致機械密封端面損壞，將會加劇介質泄漏。另外輔助系統內沖洗液壓力不足、壓力不夠、沖洗位置設計不合適、沖洗液含顆粒雜質等均會影響機械密封的密封效果。

 

　　綜上所述，從機械密封的結構、泄漏點分析到機械密封的失效形式，根據現場的使用做了適當的分析，從而提高對機械密封的認識和后續的應用。機械密封仍是一種較高的密封原件，選用得當，就能保證設備高效、安全的運行，從而為企業帶來更多的效益。