張聚周

摘要：密封技術(shù)在社會生產(chǎn)力中不斷的發(fā)展，現(xiàn)廣泛用于泵等重要機械。筆者首先在文章中明確介紹機械密封的結(jié)構(gòu)和工作的原理，并對機械密封故障進行了詳細的說明，以及深刻剖析了導(dǎo)致故障出現(xiàn)的內(nèi)在和外在的主要因素。其次，對機械密封故障出現(xiàn)的問題點出了正確有效的實施方法。

關(guān)鍵詞：機械密封；故障；改善

一、機械密封的結(jié)構(gòu)和工作原理

機械密封還有另外一種名稱叫端面密封，是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)侵入機器設(shè)備內(nèi)部的零部件或措施。技術(shù)是在社會生產(chǎn)力不斷的發(fā)展中生產(chǎn)工具、設(shè)備、裝備、語言、數(shù)字數(shù)據(jù)、信息記錄等從低水平到高水平的不斷變化，稱之為技術(shù)。密封技術(shù)則是在社會生產(chǎn)力不斷發(fā)展中，為了防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏，以及防止外界雜質(zhì)侵入機器設(shè)備內(nèi)部的零部件。通俗的來說，機械密封最大的作用是將易泄漏的軸向密封改變成難以泄漏的端面密封，這就是機械密封的重要原理。機械密封主要是以四個部件組成：？動環(huán)和靜環(huán)？密封原件傳送件④壓緊元件。

機械密封主要有焊接金屬波紋管和彈簧式兩種機械密封。彈簧式機械密封最早出現(xiàn)，但隨著時間的增長，彈簧式機械密封暴露了出各種缺陷，阻礙著機械密封的進步，所以就出現(xiàn)了微束弧等離子焊接技術(shù)，焊接金屬波紋管機械密封很好的浮動性的優(yōu)勢顯得尤為的突出，明顯的比彈簧式機械密封有更佳的性能，之后會將彈簧式機械密封給取而代之。

二、 分析機械密封出現(xiàn)的故障

過高的溫度會導(dǎo)致機械密封的故障。當端面摩擦產(chǎn)生的熱量不能夠及時排出，就說明密封室內(nèi)的溫度超過了一定的數(shù)值，這時產(chǎn)生的干摩擦會導(dǎo)致密封環(huán)摩擦發(fā)生熱裂和熱變。檢查失效的密封環(huán)時，會發(fā)現(xiàn)通向整個徑向端面的裂紋和微溝，如果導(dǎo)熱系數(shù)低的材料制作的摩擦副環(huán)會加快端面的熱變。端面熱裂產(chǎn)生的重要原因是密封端面的回旋過程中產(chǎn)生了巨大的摩擦使得端面高低不平加快了端面的磨損。熱裂多數(shù)是徑向的，也加大了泄漏的面積，改變了端面間的應(yīng)力分布，導(dǎo)致機械密封失去了嚴密性，使得端面泄漏增加。

過大的壓力會導(dǎo)致機械密封的故障。？密封室內(nèi)介質(zhì)的壓力會極大程度的影響機械密封。密封室內(nèi)有它固定的壓力數(shù)值，如果超過了一定的數(shù)值，會導(dǎo)致液膜無法形成，密封端面會產(chǎn)生嚴重的破損，熱量的增大，使得機械密封故障。

密封室內(nèi)介質(zhì)導(dǎo)致機械密封故障。被密封的介質(zhì)對機械密封的傷害巨大，因為介質(zhì)中如果含有雜質(zhì)、顆粒進入到密封室，會劃破封面又或者破壞了液膜的連續(xù)性，導(dǎo)致密封嚴重損壞，直接影響到機械密封壽命的長短。如果介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)在密封環(huán)、補償環(huán)內(nèi)沉淀，則會極大程度的影響補償環(huán)的浮動性，如果雜質(zhì)沉積在彈簧上，則會影響彈簧彈性，使彈簧失去原本的作用。？

裝配不當導(dǎo)致機械密封故障。由于鍍層材料與基體材料二者線脹速率不同，所以溫度升高時，環(huán)表面會出現(xiàn)裂紋，司太立特合金尤為嚴重。在較高級的涂層材料中，鈷基碳化鎢不如鎳基涂層。而對密封面進行冷卻，能有效地防止熱裂，殘留在密封面上的固體微粒經(jīng)常損壞表面，如磨削時砂輪上的砂粒就會損傷硬環(huán)表面，導(dǎo)致密封面打開或在密封面之間生成結(jié)晶物，而在重新研磨石墨環(huán)后，研磨料就會嵌入石墨環(huán)表面。

腐蝕引起的機械密封故障。腐蝕會極大的影響機械密封，這是一個非常重要以及不可忽視問題。腐蝕會使機械密封的零部件損壞，產(chǎn)生非常嚴重的機械密封事故。主要表現(xiàn)為以下幾點：密封端面出現(xiàn)點蝕，甚至穿透；碳化鎢環(huán)和不銹鋼座等焊接，使用中不銹鋼易產(chǎn)生晶間腐蝕；焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。

雙密封端面失去潤滑膜而造成的機械密封故障。潤滑膜的喪失會導(dǎo)致端面的抗摩擦性和抗熱性極度下降，出現(xiàn)端面裂紋，產(chǎn)生機械密封故障。密封室內(nèi)的介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢時，端面摩擦和旋轉(zhuǎn)元件的攪拌液體產(chǎn)生熱量導(dǎo)致介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，造成介質(zhì)壓力低于飽和蒸汽壓的狀況。

二、機械密封故障的改善策略

根據(jù)我國現(xiàn)階段機械密封的使用現(xiàn)狀，針對機械密封的結(jié)構(gòu)和工作原理，在具體分析機械密封故障出現(xiàn)原因的基礎(chǔ)上，本文認為，要對機械密封故障進行改善，首先要從機械密封設(shè)計上進行根本改善，然后針對出現(xiàn)的問題，采取具體措施解決。

具體問題具體分析，根據(jù)故障尋求改善策略。對于機械密封故障的改善，應(yīng)著手于故障本身，落實到具體故障改善策略上。？對于高溫引起的機械密封故障，應(yīng)采取沖洗措施以降低密封室溫度，防止雜質(zhì)的沉積，保證密封環(huán)不被固體顆粒磨損；安裝冷卻裝置，保證密封室內(nèi)的熱能夠及時傳導(dǎo)出去，盡可能降低溫度；選用耐高溫的密封材料，建議使用聚四氟乙烯等有機材料；保持端面溫度在介質(zhì)汽化溫度以下；有裝配關(guān)系的地方應(yīng)選取熱膨脹系數(shù)相近的材料。？對于壓力過大引起的機械密封故障，應(yīng)盡量使密封端面受力合理，減少變形，減少端面寬度：采用高強度材料，盡量減少摩擦磨損：采用平衡性機械密封；選用可靠的傳動方式，如鍵、銷等連接方式。

對于介質(zhì)引起的機械密封故障，應(yīng)采取以下措施預(yù)防：保持兩端面寬度相等，減少雜質(zhì)在密封端面、補償環(huán)等處的停留機會：采用高耐磨材料；定期內(nèi)沖洗，避免雜質(zhì)沉積；在機械密封進口設(shè)置過濾器或者旋液分離器，防止雜質(zhì)進入密封室內(nèi)；采用波紋管結(jié)構(gòu)防止泄漏顆粒在輔助密封圈處聚積，影響補償環(huán)軸向浮動；對于缺乏潤滑而導(dǎo)致的機械密封故障，一方面應(yīng)保證密封室內(nèi)有液體存在，避免產(chǎn)生干摩擦：另一方面密封室內(nèi)介質(zhì)不能低于飽和蒸汽壓力，避免閃蒸現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，盡量不選用易揮發(fā)的介質(zhì)。

對于腐蝕造成的機械密封故障，選用耐腐蝕的材料：定期對機械密封的零部件進行維護保養(yǎng)：注意機械密封裝置的放置環(huán)境，盡量不放置于腐蝕性的環(huán)境中：對于焊接部位應(yīng)著重進行保養(yǎng)，一旦出現(xiàn)腐蝕立刻進行修正；防止介質(zhì)和外力共同腐蝕機械密封零部件。

總結(jié)

在機械密封的設(shè)計、安裝、拆卸過程中，一定要注意符合要求規(guī)范，不要違規(guī)操作，防止機械密封故障的發(fā)生。？機械密封對于現(xiàn)代工業(yè)的作用越來越重要。只有在了解機械密封結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，才能針對其出現(xiàn)的故障采取改善策略。這樣才能保證機械密封的使用效果和正常運轉(zhuǎn)，保證生產(chǎn)活動的順利進行。

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