機械密封失效的原因
機械密封失效一般是在出現(xiàn)異常泄漏、異常磨損、異常扭矩等現(xiàn)象后才知道的。密封失效主要有三個原因:
(1)密封面打開
修理機械密封時,85%的密封失效不是由磨損引起的,而是在磨損前泄漏的。
當(dāng)密封面打開時,介質(zhì)中的固體顆粒在液體壓力的作用下進(jìn)入密封面。密封面關(guān)閉后,這些固體顆粒嵌入軟環(huán)(通常是石墨環(huán))表面,軟環(huán)實際上變成了一個“砂輪”,會損壞硬環(huán)表面。
由于動環(huán)或橡膠環(huán)固定在軸(軸套)上,當(dāng)軸串動時,動環(huán)不能及時配合,使密封面打開,密封面滯后關(guān)閉,固體顆粒進(jìn)入密封面。
同時,軸(套)與滑動件之間也有固體顆粒,影響橡膠圈或動環(huán)的滑動(相對于動密封點,常見故障)。此外,介質(zhì)還會在橡膠圈與軸(軸套)之間的摩擦部位產(chǎn)生結(jié)晶,彈簧處會有固體物質(zhì),從而打開密封面。
(2) 密封面過熱
由于密封面發(fā)熱,橡膠圈的使用溫度應(yīng)低于設(shè)計規(guī)范。氟橡膠和聚四氟乙烯的使用溫度為216℃,丁腈橡膠的使用溫度為162℃。雖然它們能承受更高的溫度,但密封面產(chǎn)生的熱量更高,因此橡膠圈有連續(xù)硫化的危險,醉后由于失去彈性而泄漏。(冷區(qū)考慮冷脆性)
密封面之間的介質(zhì)受熱會結(jié)晶,如積碳,導(dǎo)致滑動件粘著,密封面凝結(jié)。此外,一些聚合物由于過熱而結(jié)焦,一些液體由于過熱甚至閃火而失去潤滑。
過熱不僅會改變介質(zhì)的狀態(tài),還會增加介質(zhì)的腐蝕速率。為了降低比壓,防止過熱,在設(shè)計金屬零件變形、合金表面裂紋和一些涂層裂紋時,應(yīng)采用平衡機械密封。
(3) 尺寸超差
安裝機械密封必須有正確的裝配公差。軸(軸套)必須具有適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙群驼_的尺寸,但制造商很少提供公差數(shù)據(jù),這對安裝非常重要。(憑經(jīng)驗和常識)
機械密封的尺寸精度和幾何公差必須符合圖紙要求,否則會導(dǎo)致密封過早失效。