在前文中国铸造网小编已经为大家介绍了机械设计的原则,本文重点介绍机械密封失效问题
机械密封是1种靠弹性元件对动环和静环摩擦副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧来达到密封的轴向旋转密封装置。其密封性好,在石油化工等行业得到广泛应用。
失效形式及原因
密封失效的形式有4种,
1、腐蚀失效、
2、热裂失效、
3、磨损失效
4、因安装或运转等因素引起的失效。
机械密封的失效原因主要有
1、设计缺陷引起的密封失效。
2、从密封面的失效现象看,动环表面出现径向裂纹,辅助密封圈老化,属于典型热损失效。
3、工艺上做了部分调整,增加了轻质油产率,致使该泵输送的汽油中轻质组分增加,并含有少量的液化汽成分(C4、C5),导致摩擦副工作的温升过大,动环出现热裂现象,同时静环磨损加剧,使密封寿命大为降低。
4、104-45型机械密封使用的psv值和工作Pbv值均超过了允许值。而端面比压pb的大小对机械密封的稳定运行有着极大的影响。端面比压太小容易产生泄漏。端面比压太大,会使摩擦面液膜减薄,液膜承载力降低,摩擦因数加大,使用寿命降低。
改进措施及应用效果
为了适应输送介质的变化,结合该泵的具体条件,采取了2种措施来降低密封的端面比压。
①将104-45非平衡机械密封改为110-45平衡型机械密封,使密封的平衡系数β由1.177降为0.77。
②根据石油大学流体动密封研究室的实验,在密封面上开圆弧槽可显著提高液膜的承载能力,增加密封稳定性。限于加工条件,我们仅在110-45型机械密封的石墨静环表面上加工了8个半圆形凹槽,增强了端面液膜的承载能力,降低了端面比压,并使密封的润滑性能得到了改善,降低了摩擦副的摩擦因数,减少了端面的摩擦热及由温度升高引起的端面汽化现象,避免了干摩擦的出现。
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