机械密封的介绍

    近几年来，机械密封技术有了很大的发展。由于机械密封有着工作可靠、泄漏量少、使用寿命长、并且能适应高压、高温、高速、易燃、易爆和腐蚀性介质等工况下也能获得较好的使用效果等优点。其在工业生产中获得了广泛的应用。目前。机械密封技术也在国际、国内中密度人造板设备中的热磨机、和造纸设备磨浆机中也有充分的应用。

首先介绍机械密封在热磨机中的工作状况：机械密封主要应用在主轴与磨室体之间，密封的介质高温、高压蒸汽，蒸汽压力一般是0.9-1.2MPa，温度是165~175℃。主轴的旋转转速是1500转/分。

一、机械密封元件的作用及要求：

1）          端面密封副（静环和动环）：其动、静环本身必须具有良好的耐磨性，并具有一定的浮动性和缓冲能力。主要作用是防止密封介质（蒸汽）泄漏。密封端面的平行度和平面度对机械密封的运转性能至关重要。两个相对运动的接触面必须保持在很小的间隙，通常应小于0.001毫米。密封端面间相互滑动所引起的摩擦会产生很大的热量，其热量将会被冷却介质（水）带走。

2）          弹性元件（弹簧）：主要作用是预紧，补偿和缓冲动、静环。当动高速旋转时，必须有足够的弹力克服辅助密封以及传动件之间的摩擦，使动静环始终有良好的贴合状态。弹簧自身应具有耐腐蚀性和良好的耐疲劳特性。

3）          传动元件：（轴套、弹簧安装座、定位螺钉）：主要作用是传递主轴的转矩给机械密封的动环。

4）          主蒸汽密封元件（唇型圈）：主要是密封蒸汽的作用。当密封介质与蒸汽共同作用在密封元件的唇型圈上，当密封介质的压力高于蒸汽压力时，可以将蒸汽密封住。但是当密封介质与蒸汽压力差较大时，消耗的密封介质太多，因此其压差不能太大，一般密封介质的压力比蒸汽压力高0.1~0.5公斤/厘米²。

5）          止动元件（止动销）：主要作用是防止机械密封的静环随动环一起旋转。并且其有足够的长度，能保证静环正确定位和在任何状态下不脱出。

6）          紧固元件（盖板、联接螺栓等）：主要作用是紧固和定位动静环，并进行轴向定位，保证弹簧的压缩量，使机械密封副的密封端面始终处于正确的位置。并且其能够重复利用，便于安装和维修。

二、安装误差对机械密封的影响

对于机械密封性能的影响的因素很多：旋转部件与静止部件的同轴度和垂直度、旋转时产生的轴线偏移、设备的振动造成的动态位移、设备操作工况等都会影响密封的操作性能。安装误差对机械密封会产生多方面的影响，因此必须采取措施加以限制。

机械密封结构本身具有以下特点：

1允许有限的轴向位移。主要是由结构特点和端面磨损的补偿量而决定的。允许轴向位移可以保证密封端面始终能够保持一定的预紧力，并且为密封端面副的热变形和磨损提供补偿。因此，当安装机械密封的主轴的轴向传动大于机械密封所允许的轴向位移时，密封端面副的预紧力矩升高，磨损量加剧，密封内的弹性元件由于受到压力过大，将会提前损伤，这样将会缩短机械密封的使用寿命，严重的将会损坏。

2会产生径向位移。主要受旋转轴或者轴套与静止密封零件之间的间隙的影响，一般不会产生回弹力。允许径向位移是为了补偿密封腔与回转元件之间的不同轴度。导致同轴度发生变化的原因有轴的制造偏差、轴承的间隙和安装间隙、轴的热变形、转盘安装后造成的轴的弯曲变形、转动总成的不平衡度、设备的各种应力等。这些因素中有的是静态的，有的是动态的。但都与径向位移有明显的关系。转子相对于密封端面允许的最大径向变形不能超过0.05毫米。轴的轴向偏转值或角变形的允许值与速度的关系可参考图2  

3产生角向位移。这主要决定于密封结构中辅助密封以及弹性元件的允许偏差值。对于一般的机械密封，角误差不能超过0.05毫米。

由于机械密封安装轴对于安装基准面（通常是密封腔中安装密封静止件的平面）的同轴度和垂直度都决定于零部件的最初的加工精度、配合公差。为了确定密封面的安装精度，除了要考虑设备的各部件的精度外，还必须考虑当工作温度超过100℃时，应检查设备在该温度下的定位精度，确保定位尺寸精度不超过机械密封的误差范围。在安装时，应给出一定的温度补偿量，以保证温度升高后各相关部件的对中。

三、总结

机械密封是一种精密部件，其造价和更换费用都比压盖填料密封要高。为保证运行的可靠，必须重视密封结构的各个细节，高质量的安装以及正确使用密封装置，只有这样才能真正体现出机械密封的工作可靠、泄漏量少、使用寿命长等优点。