机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一,是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素,如选型、机器的精度、正确的安装使用等。
选型方法:机械密封按工作条件和介质性质的不同,有耐高温、耐低温机械密封,耐高压、耐腐蚀机械密封,耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质烃介质的机械密封等,应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。
我国在密封领域的研发实力、密封产品的技术水平还落后于世界先进发达国家,特别是美、日、德等国家,因此我们应紧紧围绕国家急需并结合自身优势从基础研究和应用研究两方面来开展研发工作,以图在较短的时问里尽快提升研发水平,研发具有自主知识产权的高新产品,解决所涉及的国计民生关键问题。
(1)密封材料:从分子层面研究在不同操作工况、不同密封介质条件下,密封的低摩擦、高耐磨和低/零泄漏率之间的本质关系及协调性,研究材料的微组分、制造加工及表面处理工艺对密封性能的影响,深层次开展密封材料设计,研发绿色环保密封材料。
(2)密封结构:对密封的失效本质进行跨尺度研究,以现代数值模拟结合试验结果指导结构设计,实现密封的高稳定性、高可靠性、强追随能力和优良密封性。应特别关注表面的织构化、表面微纳形貌化及其与摩擦界面变形之间的协同效应,对密封进行热、流、固耦合研究。可以预料,摩擦对耦面的表面织构化和细微形貌化不仅将g效改善机械密封端面润滑状态,增加升举能力,减少接触,降低磨损,而且是实现零泄漏的z有效途径之一。
垫片失效的原因主要有下列几种情况:
1、作用在密封垫片上的压力不足。由于密封面上总是存在着微观的凹凸不平,有时还在密封面上加工出若干环形沟槽,若保证密封,就必须对密封垫片施加足够大的压力,使其发生弹性或塑性变形以填充这些间隙。各种垫片材质的压紧力大小通常在密封垫片生产厂家样本或产品说明书中给出,也可通过实验决定。由于装配时达不到垫片所需的压紧力或由于在常期运行中的振动使压紧螺栓松动而使压紧力降低以及由于垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使垫片失效而产生泄漏。
2、垫片材质内部组织或厚度不均匀,以及使用了带有裂缝或折皱的纸板,使垫片本身形成了间隙,当作用在垫片上的力使垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时,泄漏也就不可避免了。
3、垫片的材质与所输送的介质不相适应。由于泵所输送化工产品化学性质的多样性,以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化,所以选择和输送介质相适的垫片材质并非易事,因而也经常发生由于不相适应而使垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。
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