机械科学与技术
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机械密封安装浅析

  【摘要】机械密封是化工传动设备中的重要部件,它的检修及运行状况直接关系到设备的长周期运转,关系到生产的正常运行。


  【关键词】定位;密封;机封压量;轴向窜量;轴向定位;轴向尺寸;同心度


  机械密封在单级泵、多级泵、透平泵、透平压缩机(甲醇用联合压缩机中称干气密封)、往复式压缩机(合成氨冰机)中应用十分广泛,不管它是什么型号的机械密封,只要我们抓住要领一切问题都容易解决,任何类型的机械密封只要我们检修时注意到它的五个定位五个密封点,那在检修完毕后就不会出问题。当然机械密封运行正常的首要条件是设备的其他部件安装正确和设备的运行工况正常。下面我们主要将机械密封在单级泵和多级泵中的使用进行介绍。


  上图是一台单级泵轴的图纸,图中156是两个轴承内端面的矩离,它和两个轴承轴向距离的总和应该比轴承箱两轴承端盖端面的有效尺寸小0.2到0.3毫米,即所谓的轴向窜量(热膨胀量),这个间隙过小会使轴承箱发热,过大会影响机械密封压量,这个间隙可以从轴承压盖上调节,如果无法调节那就说明是两轴台尺寸不对,我们可以在两轴台加调节垫,也可以重新加工轴承压盖。但是不管在轴承压盖上调节窜量,还是在轴台上调节窜量,一定要搞清楚对转子走向造成的影响。把垫子加在左边的轴承压盖,会使转子向电机方向窜动,并使机封压量增大,也有可能让叶轮和泵腔靠死。把垫子加在右边的轴承压盖上,会使转子向泵腔窜动,导致机封压量减少,也有可能让叶轮和泵腔靠死,这两种状况使叶轮偏离流道中心。把调节垫加在轴台的左边和右边引起结果与加在轴承压盖上恰好相反。图中两盘轴承轴径部位的尺寸都是 ,这种单级泵是靠两端的轴承定位的。还有一种单级泵(例如80/50SH-TCE),这种泵轴承箱有三盘轴轴承,其中7309两盘,6308一盘,它是靠7309的两盘轴承进行轴向定位的。再有,6WTB-142A、B和4WTB-142A、B都是靠高压侧的两盘轴承定位的。不管是那种类型的单级单吸泵还是单级单排透平泵(发电机),转子的轴向定位都非常重要,它是设备正常运行的关键,转子的轴向定位就是在保留热膨胀量的同时将转字的叶轮定在其流道的中心,使它的功率损失最小化,并防止喘振。


  在多级泵中使用机封关键还是转子的轴向定位,我们不但要让转子定位在泵腔的中心,而且要使转子轴向窜量界于0.2到0.3mm(这个量是由转子的热膨胀量决定的)。否则由于转子的轴向窜动会造成低压册机封压量增大,高压侧机封压量减小,导致设备无法正常运转。


  转子的径向跳动对机封以及整个设备都很重要,这里我们就不细谈了。


  现在说一下机封的五个定位和五个密封。


  首先是机封轴套与轴的轴向与径向定位及密封,它要求轴套与轴的配合间隙适中(如果加工精度达不到要求可适当加大间隙,这个间隙应考虑轴的热膨胀量),容易拆卸并保证轴套与轴的同心度,还要求轴套在圆轴方向定位,不能转动。同时要求轴套在轴上相对与轴定位,不能有轴向位移(转子的轴向定位在前面已介绍过)。再有轴套与轴必须密封完好,不能泄漏,它属于静密封。


  其次是弹簧座与轴套的定位、动环与轴套的定位,弹簧座与轴套必须固定,不能有转动也不能有窜动。动环与轴套在圆周方向不能相对转动,它一般由弹簧座对其进行圆周方向的定位,同时它与轴保持同心,并且动环密封面与轴垂直。动环与轴套的密封是动密封,它要求动环在弹簧座的作用下伸缩良好,密封良好。再有机封的压量可以通过弹簧座来调节。


  第三,静环与静环座的密封与定位。这里边只要静环圆周方向与轴向固定,静环与静环座密封良好并保持同心,这儿的安装就不会有问题。机封压量可以通过静环与静环座间的密封垫来调节,静环与静环座的密封是静密封。


  第四,机封座与泵体的密封与定位,这两者的密封是静密封,定位(同心度)是通过止扣来实现的。密封垫的薄厚会改变机封压量,所以加减这儿的垫子时应引起足够的重视。


  第五,动静环之间的密封是动密封,是密封的重点部位。它是由动环的高速转动和静环的相对静止来实现密封的,要求动静环密封面有高光洁度、高耐磨性及硬度。动静环之间的同心度是由各传动件和各静止件的相互定位来实现的。动环的压缩量由运行工况和压力决定,单弹簧(大弹簧)构成的弹簧座比多个弹簧(小弹簧)构成的弹簧座压量要求宽松。动静环之间的冷却和润化是它长周期运行的必要条件。


  有些机封没有机封套,它是将弹簧座直接固定在轴上并使动环与轴密封良好来实现密封的。


  传动设备检修我们首先要把握好传动件之间的同心度(转子跳动量),传动件静平衡及动平衡,静止件的同心度,其次要把握好传动件与静止件之间相对应的轴向和径向尺寸,再有我们还要把握传动件的轴向位移量和各零部件的热膨胀量。


  总结:本文主要阐述了在机器安装的要点,它的质量好坏直接影响企业的正常生产。所以在安装前要提高专业知识,细心谨慎的进行。


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