泵轴机械密封的失效分析 摘要: 概述了机械密封端面泄漏、端面偏磨、密封环碎裂、密封圈泄漏等常见早期失效现象,并分析了产生这些现象的原因,主要是设计制造问题造成的。同时介绍了延长泵轴机械密封使用寿命的一些有效措施,如选用密封可靠、寿命较长的摩擦付材料及静密封圈材料。 机械密封系指两块密封元件在其垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合,并作相对转动而构成密封的 装置。如图 1 所示。 它通常由静环、动环、弹簧加荷装置(包括推环、弹簧、弹簧座、固定螺钉,传动销)、辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈)等元件组成。防转销固定在压盖上,用以防止静环转动。 过氧从结构来看,机械密封主要是将极易泄漏的轴向密封,改变为不易泄漏的端面密封。 因为机械密封具有密封性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功率损耗少、不需要经常维修等优点,且能满足生 产自动化和高温、低温、高压、高真空、高速、各种易燃易爆、腐蚀性以及腐蚀性介质的密封要求,因此较其它密封获得更为迅速的发展和推广,越来越多地替代填料密封和其它密封。 现将我厂常见机械密封早期失效现象、原因及补救措施介绍如下。 1 新端面早期磨损原因及解决办法 机械密封端面早期磨损的原因常见的有以下几种。 1.1 机动环和静环的材料选择是否合适 由动环和静环所组成的摩擦副是机械密封最重要的零件。密封的寿命和工作质量(泄漏指标)都和它有直接关系。 机械密封摩擦副的材料要根据泵的工作介质的性质、工作压力、温度、转动速度等因素来选择,特别是对老产品 上填料密封改装机械密封或原机械密封的改造,合理地选用机械密封材料是非常重要的。当机械密封在腐蚀性介质 中时,它经受着化学腐蚀和电化腐蚀,尤其在摩擦面上,腐蚀率极大,这是因为端面上腐蚀生成物刚产生(能降低腐蚀率)就被摩擦所破坏的缘故。这种由耐腐蚀表层的产生到磨去,周期性的循环不止,通常称为磨蚀现象。其磨蚀速度约为无摩擦作用表面的腐蚀率的 10 至 50 倍。因此,摩擦副应选择既耐腐蚀耐磨性又好的材料。一般来说,石墨浸渍酚醛树脂耐酸不耐碱,浸渍呋喃树脂耐酸亦耐碱,浸渍环氧树脂耐碱性好,浸渍聚四氟乙烯树脂和陶瓷能耐强腐蚀性介质。 (1)当机械密封在高压介质中时,由高压介质引起的端面比压如果超出其适应范围,会导致液膜破坏,引起发 热和磨损;高压易使摩擦副变形及碎裂,从而使机械密封失效。要求高压下工作的摩擦副材料必须具有足够的刚度 及强度,必须考...